ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Нерасчетные режимы истечения из сопла Лаваля из "Прикладная газовая динамика. Ч.1 " С падением давления в камере скачок все блпже подходит к критическому сечению, одновременно становясь более слабым. Приблизившись вплотную к критическому сечению, скачок исчезнет, сверхзвуковое сопло при этом превратится в трубку Вентури (рис. 4.7). [c.152] Местоположение плоскости скачка определяется отношением давления в камере (перед соплом) к давлению в той среде, куда истекает газ. Следует отметить, что режимы, при которых скачки получаются внутри сверхзвукового сопла, встречаются в двигателях редко. Обычно газ расширяется до выходного сечения сопла и вытекает со сверхзвуковой скоростью. [c.152] Более детальное рассмотрение сверхзвуковой струи, вытекающей из сопла на нерасчетном режиме, дается в гл. VII, а вопрос об истечении с образованием скачков внутри сопла— в гл. VIII. [c.152] Остановимся на работе двигателя в нерасчетных условиях истечения газа из сопла. [c.153] При работе двигателя на расчетном режиме давление в плоскости выходного среза сопла как в рабочей струе, так и во внешнем потоке равно атмосферному. Однако такое условие выполняется лишь при одном значении отношения давлений pjp. [c.153] С изменением скорости полета давление на срезе сопла в воздушно-реактивном двигателе изменяется. По этой причине неизменное выходное сечение становится не соответствующим расчетному режиму. Можно выделпть две области нерасчетных условий первая — при недостаточной, вторая — при слишком большой площади выходного отверстия сопла. [c.153] Чем меньше безразмерная площадь выходного отверстия (fa), тем ниже приведенная скорость (К) и, следовательно, тем выше давление на срезе (ра). Выходя из сопла, струя продолжает расширяться в атмосфере, а скорость потока растет. На рис. 4.8 показаны границы области в струе, внутри которых среднее давление остается избыточным. [c.153] Если достроить сопло до расчетных размеров, то из-за того, что внутри дополнительной части сопла господствует повышенное давление, получится прирост тяги АР. Следовательно, при недостаточной площади выходного отверстия тяга двигателя меньше, нежели на расчетном режиме. [c.153] Работа на режиме перерасшпрения возможна лишь до давлений ра рат п. В ИНОМ случае, как указывалось, скачок уплотнения переместится внутрь сопла Лаваля, давление па срезе сравняется с атмосферным и скорость истечения станет дозвуковой. Этот режим работы, как уже упоминалось, в двигателях почти никогда не встречается и практического значения не имеет. [c.154] Иначе говоря, при слишком широком сопле скорость на выходе обычно такая же, как и на расчетном режиме, а давление здесь согласно приведенной формуле ниже атмосферного при этом в выходной части сопла Лаваля получается участок пере-расширения, на котором к стенкам приложена сила АР, направленная по потоку (рис. 4.9). Итак, на режиме перерасширения реактивная тяга ниже расчетной. Для увеличения тяги выгодно отбросить участок перерасширения, укоротив сопло до расчетных размеров. [c.154] На режиме перерасширения третий член в правой части этого равенства отрицателен Ра Рн), а первые два члена больше, чем на расчетном режиме (из-за увеличения Wa)] на режиме избытка давления (Ра Рн) третий член положителен, а первые два члена вследствие уменьшения Wa меньше, чем на расчетном режиме. [c.154] Выше усгановлено, что при постоянных значениях полного давления и температуры торможения в двигателе наибольшая тяга получается на расчетном режиме истечения. [c.155] Вернуться к основной статье