ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Истечение из единичного плоского сопла с косым срезом в пространство с пониженным давлением из "Прикладная газовая динамика. Ч.1 " Рассмотрим истечение сверхзвукового потока газа из плоского сопла. Пусть сопло обеспечивает равномерную скорость на его срезе, а давление в свободном пространстве, в которое вытекает газ, меньше, чем давление в плоскости среза сопла. Изложенная выше теория обтекания плоской стенкп позволяет определить направление границ струи непосредственно после среза сопла. [c.171] Поведение газа вблизи кромок сопла А п В (рис. 4.22, а) точно такое же, как при обтекании одной плоской стенки. Около каждой из кромок поток повернется на такой угол б, чтобы давление в потоке стало равным заданному давлению в свободном пространстве. Следовательно, струя в целом при истечении расширяется. Угол поворота потока б около каждой из кромок можно найти по заданным величинам скорости и давления на срезе сопла и давлению в свободном пространстве так же, как при обтекании одной плоской стенки. Этот угол б определяет направление границ струи за срезом сопла. Вдоль всей свободной границы струи существует постоянное значение скорости, которое соответствует внешнему давлению и легко может быть вычислено по приведенным выше формулам и таблице. [c.171] Пучки прямолинейных характеристик, исходящих из точек А и В, пересекаются, как показано на рисунке. После пересечения характеристик скорость потока изменяется, и, как это следует из 2 гл. III, характеристики перестают быть прямолинейными. [c.171] Следовательно, прямолинейные характеристики, исходящие из кромки А, начинают искривляться раньше, чем в случае прямого среза. За плоскостью среза АВ струя расширяется. Углы поворота потока около каждой из кромок А й В, очевидно, такие же, как и в случае прямого среза. [c.172] Предельным положением кромки В для течения такого вида является то ее положение, при котором первая характеристика, проведенная из кромки В, проходит точно через кромку А. Такой случай изображен на рис. 4.22, в. Картина течения вблизи кромки В по-прежнему аналогична обтеканию одной плоской стенки. Поэтому направление границы струи за кромкой В сохраняется прежним и его легко можно определить. Характеристики, исходящие из кромки А, начнут искривляться сразу за точкой А. Это усложняет определение второй границы струи за точкой А. [c.172] Если за кромкой А сделать направляющий козырек, выполненный по линии тока, соответствующей повороту потока около кромки В (рис. 4.22, г), то течение можно рассчитать полностью. Обтекание кромки В при заданном внешнем давлении аналогично обтеканию внешнего тупого угла. Поэтому форму линии тока можно определить по формуле (29). [c.173] Таким образом, мы получаем профиль направляющего козырька АС. Давление па луче ВС равно заданному внешнему давлению, вследствие чего за лучом ВС струя опять становится параллельной и равномерной. Скорость в этой струе больше, чем скорость внутри сопла в сечении BD. Струя отклоняется от оси сопла на угол S, определяемый отношением внешнего давления к давлению внутри сопла в сечении BD. [c.173] Смещая кромку В еще дальше назад, мы получим случай истечения из косого среза, изображенный на рис. 4.22, д. Здесь первая характеристика, исходящая из кромки В, приходит на противоположную стенку внутри сопла в некоторой точке левее А. Если, как и в предыдущем случае, сделать направляющий козырек, поместив начало его в точку встречи первой характеристики со стенкой А, то мы сведем рассматриваемый случай к предыдущему. [c.173] Практически применимыми случаями истечения из косого среза являются случаи в, г ж д. Ь случаях вид пользуются приближенным расчетом, определяя скорость истечения и угол поворота струи в целом так же, как в случае г, т. е. пренебрегают небольшим изменением параметров потока, связанным с нарушением принятой при расчете картины течения вблизи кромки А. [c.173] Подчеркнем еще раз, что во всех практически применимых случаях истечения из плоского канала с косым срезом в пространство с пониженным давлением поток в косом срезе испытывает расширение, а струя получает добавочное отклонение при этом скорость истечения увеличивается по сравнению со скоростью, которую может обеспечить то же самое сопло с прямым срезом. [c.173] Вернуться к основной статье