ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет параметров газа внутри сопла из "Научные основы технологии холодного газодинамического напыления(хгн) и свойства напыленных материалов " При умеренной толщине пограничного слоя (когда погранслои от противоположных стенок сопла не сомкнулись) можно считать, что давление торможения в ядре потока сохраняется и параметры газа там изменяются по законам идеальной адиабаты. Влияние пограничного слоя в первом приблгокении сводится к уменьшению сечения канала и, таким образом, вместо геометрического отношения площадей в расчетах по восстановлению пара.метров газа в ядре потока нужно использовать эффективное отношение, которое, если принять равномерность распределения толщины вытеснения по периметру, определится по формуле 5ей(2) = (6(2) - 2 г)) Н - 25 (г)). Наиболее существенным поводом к такому рассмотрению является тот факт, что давление торможения на срезе сопла лишь незначительно ( 5 %) отличается от давления, измеренного в форкамере сопла. Это говорит о малых потерях на трение в ядре потока при прохождении газа через исследуемые сопла. Согласно [80] отсчет роста толщины пограничного слоя можно начинать от критического сечения. Исходя из этого, течение по оси сошта рассчитывалось по следующей схеме. На первом шаге по известной зависимости площади вдоль сопла восстанавливалось распределение числа Маха вдоль оси. Далее по изоэнтропическим формулам и по известным ро и То рассчитывались все характеристики потока. [c.47] В табл. 2.2 представлены результаты расчета Мса1- Наблюдается хорошее совпадение расчетных данных с экспериментальными, что позволяет в дальнейшем для оценки параметров газа в ядре потока (при несомкнувшихся пограничных слоях) пользоваться приведенным способом расчета. [c.49] В качестве примера на рис. 2.6 показано распределение вдоль оси сопла чисел Маха, полученных как без учета, так и с учетом вытесняющего действия пограничного слоя, для сопел различной длины, имеющих одинаковые все другие размеры ( . = 3 10 м /г = 3 10 м Я=10-10- м). [c.49] По результатам подобных расчетов построена зависимость M ai/Mid от относительного удлинения сопла h L (рис. 2.7). Здесь же нанесены экспериментальные точки Mexp/Mjd, соответствующие исследованным соплам. [c.49] В итоге были просчитаны сопла с к = 0,001. .. 0,01м Ь = = 0,02. .. 0,3 м Ь = 0,6-10 .. 9-10 м Я= 0,002., . 0,03 м. [c.50] Из графика видно (см. рис. 2.7), что относительное число Маха в исследованном диапазоне М й = 2,18. .. 3,45 зависит в основном от Ы1 и при кИ 0,025 начинает резко падать. Экспериментальные точки согласуются с результатами расчета. Пунктирная линия на графике соответствует 0,025, при котором согласно оценке по формуле (2.11) происходит смыкание пограничных слоев от противоположных стенок сопла, т. е. 25///= 1. Справа от этой линии 25//г 1, слева 2Ык 1. И, таким образом, резкое падение M aI/Mid при кИ 0,025 можно связать со смыканием пограничных слоев, которые после этого начинают интенсивно влиять на параметры потока внутри ядра. И соответственно их расчет по описанной выше методике, предполагаю- щей сохранение давления торможения в ядре потока, становится некорректным. [c.50] Вернуться к основной статье