ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Истечение из единичного плоского сопла с косым срезом в пространство с пониженным давлением из "Прикладная газовая динамика Издание 2 " Рассмотрим истечение сверхзвукового потока газа пз плоского сопла. Пусть сопло обеспечивает равномерную скорость на срезе сопла, а давление в свободном пространстве, в которое вытекает газ, меньше, чем давление в плоскости среза сопла. Изложенная выше теория обтекания плоской стенки позволяет определить направление границ струи непосредственно после среза сопла. [c.126] Пучки прямолинейных характеристик, исходящих из точек А п В, пересекаются, как показано на рисунке. После пересечения характеристик скорость потока изменяется, и, как это следует из 2 главы III, характеристики перестают быть прямолинейными. Это обстоятельство значительно усложняет расчёт дальнейших участков струи. [c.128] Если плоскость среза сопла не перпендикулярна к оси потока то такое сопло называют соплом с косым срезом. Наличие косого среза нарушает симметрию потока и значительно усложняет расчёт возникающего при этом течения. Изучение истечения из каналов с косым срезом имеет важное практическое значение, так как такое истечение имеет место нри работе паровых и газовых турбин, где в силу конструктивных сображе-ний соп.повые аппараты представляют собой каналы с косым срезом. [c.128] Рассмотрим истечение сверхзвукового потока газа из плоского сопла с косым срезом в пространство, в котором давление меньще, чем давление в потоке внутри сопла. Косой срез образуется при смещении кромки В сонла относительно кромки А назад, против потока. Прн небольшом смещении кромки В, т. е. при небольшом наклоне плоскости среза АВ (фиг. 59, б), получится, очевидно, несимметричная свободная струя. При этом область пересечения пучков характеристик, исходящих из кромок А ш В, перемещается к точке А. 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 тк В, очевидно, такие н е, как п в случае прямого среза. [c.128] Предельным положением кромки В для течения такого вида является то её положение, при котором первая характеристика, проведённая из кромки В, нроходит точно через кромку А. Такой случай изображён на фиг. 59, в. Картина течения вблизи кромки В попрежнему аналогична обтеканию одной плоской стенки. Поэтому нанравление 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.128] Если за кромкой А сделать направляющий козырёк, выполненный по линии тока, соответствующей повороту потока около кромки В (фиг. 59, г), то течение можно рассчитать полностью. [c.128] Обтекание кромки В нри заданном внешнем давлении аналогично обтеканию внетинего тупого угла. Поэтому форму линии тока можно определить по формуле (29). Таким образом, мы получаем профиль направляющего козырька АС. Давление на 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 ВВ. Струя отклоняется от оси сопла на угол 8, опреде.ляемый отношением внешнего давления к давлению внутри сопла в сечении ВВ. [c.129] Смещая кромку В ещё дальше назад, мы получим случай истечения из косого среза, изображённый на фиг. 59, д. Здесь первая характеристика, исходящая из кромки В, приходит на противоположную стенку внутри сопла в некоторой точке левее А. Точный расчёт течения вблизи участка стенки между указанной точкой и точкой А и определение границы струи за кромкой А составляют довольно сложную задачу. Если, как и в предыдущем случае, сделать направляющий козырёк, поместив начало его в точку встречи первой характеристики со стенкой А, то мы сведём рассматриваемый случай к предыдущему. [c.129] Практически применимыми случаями истеченхтя из косого среза являются случаи е, г и 5. В случаях в ш д пользуются приближённым расчётом, 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 расчёте картины течения вблизи кромки А. [c.129] Подчеркнём ещё 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.129] Вернуться к основной статье