ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Переходный режим течения из "Аэрогазодинамика реактивных сопел " Переходный режим течения эжекторного сопла возникает, как правило, на режимах разгона самолетов от дозвуковой до сверхзвуковой скорости при одновременном увеличении тг . [c.138] Начало переходного режима (или момент запуска сопла), зависимость его от геометрических параметров сопла и газодинамических параметров потока необходимо знать для того, чтобы избежать резкого понижения давления в эжекторном контуре и высокого уровня потерь тяги в эжекторных соплах вследствие этого понижения давления. Это достигается путем перехода к отрывному или автомодельному течению за счет выбора геометрических параметров сопла на основных режимах полета самолетов. При этом решается также задача смещения режима запуска на неосновные режимы полета самолетов, где высокий уровень потерь слабо сказывается на экономичности двигателя или самолета. Сложность течения в турбулентном пограничном слое струи при достаточно быстром, практически нестационарном, изменении размеров струи в момент запуска сопла обусловили отсутствие надежных расчетных методов определения момента наступления этого режима и необходимость проведения экспериментальных исследований. Достаточно подробно переходный режим течения, включая режим запуска в эжекторных соплах, исследован в работах [16], [18], [33], [74], [75] и др. [c.138] Одной из особенностей переходного режима течения в эжекторных соплах является в ряде случаев весьма быстрое протекание процесса запуска сопла и переход течения в нем к автомодельному. Теневые фотографии изменения границ реактивной струи, измерения распределения давления по внутренней поверхности обечайки эжектора, давления в эжекторном контуре и потерь тяги сопла показывают, что этот процесс может пройти при изменении степени понижения давления тг менее, чем на 1%. [c.139] Эта специфика течения в эжекторных соплах показана для двух конкретных вариантов сопел, имеюгцих одинаковую эжекторную часть сопла, один и тот же внутренний звуковой насадок =2,72), но отличаюгцихся различным положением среза звукового насадка относительно среза эжектора, т. е. длиной сверхзвуковой части или эквивалентным углом коничности 83 . [c.139] Теневые фотографии на рис. 3.69 показывают, что при весьма небольшом изменении степени понижения давления тг происходит резкое изменение размеров струи и присоединение ее к внутренней стенке эжектора, что характеризует режим запуска сопла. Фотографии для соответствуюгцих вариантов сопел в левой части рис. 3.69 соответствуют еще отрывному режиму течения 1 и началу переходного режима 2 (т. Н на рис. 3.68), а в правой части рис. 3.69 — концу переходного режима 2 (т. К на рис. 3.68). Величины тг , при которых наступает этот режим, различны для каждого из приведенных вариантов сопел и определяются величиной эквивалентного угла коничности 83 , однако процесс наступления режима запуска сопла происходит для обоих вариантов одинаково быстро и сопровождается резким увеличением шума струи. [c.139] Измеренное распределение давления на внутренней поверхности обечайки соответствующим образом отражает процесс перехода от отрывного течения к режиму запуска сопла (рис. 3.70и3.71).Так, для варианта с 83 = 9,5° при ТГс 3,040 имеет место отрывной режим, в слое смешения истекающей струи в границах эжектора сопла происходит эжекция некоторой массы воздуха из окружающей среды, а статическое давление на обечайке по мере приближения к срезу сопла возрастает, приближаясь к величине давления в окружающей среде ( i/p 1). При значении тг = 3,05, отличающемся примерно на 0,5% от предыдущего значения, происходит запуск сопла с присоединением струи к поверхности обечайки, что сопровождается резким изменением характера распределения давления. При этом можно выделить следующие характерные зоны течения. В зоне АВ, начинающейся от среза сопла, смешение в пограничном слое струи происходит при практически постоянном давлении, равном давлению в эжекторном контуре левее среза критического сечения сопла, т. е. в так называемой застойной зоне . В зоне BD происходит повышение давления на поверхности обечайки до некоторой максимальной величины niax вызванное присоединением реактивной струи к стенке обечайки. [c.139] Результаты специальных исследований [6], [7] показали, что в некоторой точке С в зоне BD происходит присоединение реактивной струи к стенке обечайки, характеризуемое при использовании метода саже-масляного покрытия образованием рельефной кольцевой линии присоединения потока. [c.139] Центр линии присоединения соответствует т. С на кривой распределения давления. После присоединения потока в т. С на участке СВ происходит поворот потока у стенки обечайки при возрастании статического давления до максимального в т. В. Так как поток в расширяюгцейся реактивной струе имеет в области присоединения сверхзвуковую скорость, то поворот его у стенки сопровождается образованием скачка уплотнения. На участке ВЕ происходит разгон потока и статическое давление понижается, при этом происходит существенное перерасширение реактивной струи, присоединенной к стенкам обечайки сопла. Затем на участке РС и СН происходит чередование зон торможения и разгона потока, сопровождающееся периодической картиной повышения и понижения давления. При этом местное повышение давления может быть больше в зоне присоединения. [c.142] При увеличении полного давления в реактивной струе после запуска сопла происходит смещение этих чередующихся зон повышения и понижения давления за точкой В к срезу сопла, однако в области присоединения точка максимального давления (точка В), как показывают измерения, остается примерно на одном и том же месте от среза сопла. [c.142] Этот характер смещения кривых распределения давления по стенке обечайки эжекторного сопла с увеличением тг аналогичен характеру смещения кривых распределения давления для конических сверхзвуковых сопел с твердыми стенками (рис. 3.61). [c.143] Для варианта с 0экв = 1 6,2°, т. е. у которого срез звукового насадка расположен ближе к срезу эжекторного сопла, рис. 3.71, момент запуска смещен в сторону больших значений тг ( 4,0), но происходит так же быстро, как и у предыдущего варианта. При этом, вследствие более короткой сверхзвуковой части у варианта с Одкв = 16,2° процесс присоединения ограничен зоной АР (см. рис. 3.70 и рис. 3.71). [c.143] Увеличение расхода воздуха в эжекторном контуре сопла, кроме того, делает режим запуска сопла менее резким, ослабляя перерасширение струи и скачкообразный переход от отрывного к автомодельному режиму течения. [c.145] Аналогичный характер с теми же особенностями переходного режима течения имеет место и для эжекторного сопла со сверхзвуковым насадком (рис. 3.73). [c.145] Вернуться к основной статье