ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прямоточный реактивный двигатель. Измерение скоростей в сверхзвуковом потоке из "Механика жидкости и газа Издание3 " Простым примером одномерного потока с прямым скачком уплотнения служит проточная часть прямоточного реактивного двигателя упрощенная схема которого показана на рис. 33. Все устройство может быть расчленено на следующие части входную часть (/ — III), представляющую сверхзвуковой диффузор (см. конец 29), среднюю М часть (///—/У) — камеру горе-ния и выходную часть (/У—У) — сопло Лаваля. [c.163] Назначение сверхзвукового диффузора заключается в превращении кинетической энергии потока, вошедшего внутрь двигателя через входное сечение (/), в давление, необходимое для повышения интенсивности горения топлива, подводимого в камеру горения через форсунки. [c.163] Простейший расчет проточной части двигателя по одномерной теории элементарен и заключается в использовании, с одной стороны, изэнтропических формул ( 28 и 29), а с другой — основных формул теории прямого скачка ( 32—34). Приток тепла при этом может учитываться приближенно по теории, аналогичной изложенной в 30. [c.164] В основе расчета лежит выбор режима работы двигателя. От выбора режима зависит расположение прямого скачка уплотнения, неизбежного при сверхзвуковом полете, внутри или вне проточной части двигателя. Оптимальным является расположение скачка в горле (//) сверхзвукового диффузора. Действительно, в этом случае набегающий на двигатель сверхзвуковой поток с числом Mi l станет (вспомнить следствия из уравнения Гюгонио (3) настоящей главы) замедляться в сужающемся канале на участке (/ — II), перейдет скачком в дозвуковой поток и, оказавшись после этого в расширяющемся канале II—III), будет продолжать замедляться, восстанавливая давление. При этом весь канал (/—III) работает на по.тезное для двигателя восстановление давления перед камерой горения. При расположении скачка внутри участков (/ — II) илн II —III) коэффициент полезного действия, в данном случае коэффициент восстановления давления, будет ниже, так как часть диффузора работает на восстановление давления, а другая часть, наоборот, на ускорение потока. [c.164] Повышение давлении за счет скоростного напора набегающей струн при сравнительно небольших числах М полета оказывается недостаточным, и для сжатия воздуха в камере горения в турбореактивных двигателях используют дополнительный компрессор, приводимый во вращение соосной с ним турбиной, вращаемо потоком, проходящим сквозь проточную часть двигателя в области за камерой горения. [c.165] Аналогичные вопросы возникают при измерении скоростей движения газа скоростными трубками пневматического типа. Газ набегает на носик трубки, где имеется так называемое динамическое отверстие О (рис. 35, а), и обтекает боковую новерхпоеть трубки с расположенным на ней статическим отверстием (прелью) 5. При надлежащей конструкции трубки — достаточном удалении ножки трубки Р и носика О от статического отверстия (обычно принятые размеры показаны на рис. 35, б) можно считать, что вблизи отверстия О давление равно (рис. 35, а) давлению заторможенного газа рго, а вблизи статической щели — давлению проходящего мимо трубки газа. [c.165] Условимся в дальнейшем обозначать через ри рь и давление, плотность, скорость звука и скорость набегаюш,его на трубку потока. [c.166] Показание давления рю в динамическом отверстии О можно считать надежным, что же касается работы статического отверстия, то относительно него следует сделать оговорку. При достаточно больших, хотя и меньших единицы значениях числа М на сферической поверхности носика могут возникнуть зоны местных сверхзвуковых скоростей. Последующий переход от сверхзвуковых скоростей к дозвуковым вызовет возникновение на поверхности трубки перед статическим отверстием 5 скачков уплотнения и местные искажения давления. Значе-ш е числа М1 1 набегающего потока, при котором на поверхности обтекаемого тела (в данном случае измерительной трубки) возникают сверхзвуковые зоны, называют критическим числом М и обозначают Мьр )- Если число М набегающего потока превосходит число Мцр, то пользование статическим отверстием становится ненадежным и необходимо каким-нибудь независимым путем определять давление рх в движущемся газе, например при движении газа по цилиндрической трубе измерять давление на стенке трубы в сечении, близком к носику скоростной трубки. [c.167] Вернуться к основной статье