ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Теория прямого скачка уплотнения из "Гидроаэромеханика " Следовательно, если три величины, например, рх, юх и р2, заданы, то остальные три, г , 2 и г 2, могут быть вычислены. Однако эти вычисления довольно кропотливы, поэтому мы приведем только важнейшие результаты. [c.367] Так как все приведенные выше уравнения совершенно симметричны, то из этого, казалось бы, следует, что возможны как скачки уплотнения, так и скачки разрежения. Однако, если ввести в расчет энтропию, которая для замкнутых систем может только возрастать, но не уменьшаться, то окажется, что физически возможны только скачки уплотнения. Это вполне согласуется с замечаниями в конце 2, согласно которым устойчиво только прерывное уплотнение, прерывное же разрежение сразу переходит в непрерывную волну разрежения. Таким образом, скачок уплотнения может образоваться только в том случае, если скорость тх больше скорости звука. [c.367] Таким образом, скорость гиг распространения волны уплотнения в покоящемся воздухе всегда больше скорости звука и при очень большой разности давлений может сделаться чрезвычайно большой, что в действительности и наблюдается при взрывах. [c.368] Если учесть, что газы все же обладают теплопроводностью, хотя и очень малой, то вместо математически строгого прерывного изменения давления мы будем иметь постепенный переход от давления рх к давлению р2, правда, совершающийся обычно на отрезке длиной порядка 0,001 мм. Происходящее при этом увеличение энтропии происходит в основном вследствие теплопередачи от частей газа, уже уплотненных, а поэтому более теплых, к частям газа, еще не уплотненным. [c.368] На рис. 223 показана фотография невозмущенного потока сжатого воздуха, входящего в сопло при давлении около 7 ama и расширяющегося до давления в 1 ama. В области сверхзвуковой скорости отчетливо видны в виде тонких полос перекрещивающиеся установившиеся звуковые волны. Эти волны получились особенно четкими и частыми потому, что стенки сопла были намеренно сделаны шероховатыми при помощи напильника. Измерение угла, под которым пересекаются волны, позволило определить отношение — в разных точках сопла. Значения скорости W, вычисленные по теоретическим формулам, оказались хорошо совпадающими с измеренными значениями . На рис. 224 изображена фотография потока, в котором звуковая скорость не достигается р2 Рв), В ЭТОМ потоке плотность уменьшается вплоть до самого узкого поперечного сечения, а затем начинает увеличиваться. Установившиеся звуковые волны не возникают ни в одном месте сопла. На рис. 225 показана фотография скачка уплотнения (р2 Рв)- Отчетливо видны первые установившиеся звуковые волны перед скачком уплотнения после же скачка уплотнения все поле потока затемнено — скорость течения здесь везде меньше скорости звука. На рис. 226 показана фотография скачка уплотнения при еще меньшем противодавлении. В этом случае происходит отрыв струи от стенок сопла и образуются перекрещивающиеся косые скачки уплотнения, позади которых распространяются звуковые волны. Каждая отдельная волна давления на рис. 226 идентична с соответствующей волной на рис. 223, что опять подтверждает сказанное в 3 как только в потоке устанавливается звуковая скорость, всякого рода возмущения давления не передаются вверх по течению. [c.372] Вернуться к основной статье