ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Картина движения газа и частиц из "Научные основы технологии холодного газодинамического напыления(хгн) и свойства напыленных материалов " По выходе из сопла газ попадает в окружающую атмосферу, где происходит активное смешение газа из сопла с окружающим воздухом. Это смешение приводит к довольно быстрому падению скорости и температуры газа вдоль направления распространения струи и в поперечном направлении. Но тем не менее у любой струи есть короткий начальный участок, где осевая скорость не изменяется и сохраняет свое значение таким же, как и на срезе сопла. Протяженность этого участка зависит от начальной неравномерности струи, т. е. от толщины пограничных слоев на выходе из сопла, и размеров самой струи, так как быстрое падение параметров струи начинается после того, как схлопнутся струйные пограничные слои, возникающие при контакте движущегося газа из сопла и покоящегося воздуха в окружающей атмосфере. На этом начальном участке струи также происходит ускорение частиц, хоть и менее эффективное, чем внутри сопла. На этом заканчивается процесс ускорения и наступает процесс торможения. [c.102] При натекании сверхзвуковой струи газа на преграду перед преградой возникает ударная волна, за которой формируется сжатый слой газа (см. рис. 2.16). Внутри этого слоя продольная скорость газа падает от ударной волны до поверхности преграды, и появляется поперечная составляющая скорости вдоль поверхности преграды, которая растет при движении от ударной волны до внешней границы пограничного слоя, возникающего при движении газа вдоль поверхности преграды. Внутри пограничного слоя поперечная скорость, очевидно, вновь падает до нуля. Толщина этого пограничного слоя в окрестности критической точки очень мала и поэтому на практике ею можно пренебречь. Кроме того, внутри сжатого слоя у поверхности преграды происходит очень бурный турбулентный обмен импульсом, т. е. велики пульсаци-онные составляющие скорости. [c.102] Величина отхода скачка от преграды в основном зависит от поперечного размера струи таким образом, что, чем тоньше струя, тем тоньше ударный сжатый слой, значит, тем выше скорость частиц в момент удара. Но мы уже показали, что тонкие сопла из-за наличия погранслоя невозможно сделать длинными. Следовательно, толщина и длина сопла из-за наличия погранслоя являются теми параметрами, варьируя которые можно получить наибольшую скорость частицы в момент удара. Будем называть эти параметры оптимальными, а задачу нахождения этих параметров - задачей оптимизации сопла. [c.103] Таким образом, для решения задачи оптимизации сопла требуется построить модель движения газа и частиц на всем газодинамическом тракте. В процессе решения поставленной задачи необходимо также выяснить влияние размера и плотности частицы, дистанции от среза сопла до преграды и отношения сторон критического сечения на оптимальные параметры, чтобы можно было оценивать эффективность того или иного сопла и обеспечить возможность выбора нужного на практике. [c.103] Вернуться к основной статье