ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Локальные характеристики сопел из "Аэрогазодинамика реактивных сопел " Результаты экспериментальных исследований трехмерных сопел были получены путем измерения распределения давления по различным образуюшим сопел, измерения тяги и импульса с помощью тензовесов, визуализации картины течения на внутренней поверхности сопел методом саже-масляного покрытия. [c.264] Характер распределения по внутренней поверхности круглых конических сверхзвуковых совел достаточно хорошо известен и был рассмотрен выше в третьей главе. [c.265] Для круглого сверхзвукового сопла следует отметить только то, что отрыв потока в сверхзвуковой части сопла существует при тг 5, что видно из неав-томодельности распределения давления по сверхзвуковой части и приближения этого отрыва к срезу сопла с увеличением тг (рис. 6.5). Автомодельность течения в сверхзвуковой части круглого сопла имеет место при тг 5 и при дальнейшем увеличении тг распределение давления не зависит от величины степени понижения давления. [c.265] Несмотря на некоторую общность характера изменения распределения давления при переходе от неавтомодельного к автомодельному течению в сверхзвуковой части осесимметричных и неосесимметричных сопел (т. е. круглых и трехмерных) — в сверхзвуковой части трехмерных сопел имеет место ряд особенностей течения. [c.265] Во-вторых, на режиме автомодельного течения характер изменения относительного статического давления по длине в трехмерных соплах и уровень этого давления зависят от местного угла раскрытия сверхзвуковой части трехмерного сопла. [c.269] В-третьих, несмотря на различный уровень статического давления непосредственно за критическим сечением сопла при различных местных углах раскрытия сверхзвуковой части, уровень относительного статического давления на срезе сопла в различных меридиональных сечениях всех рассматриваемых сопел примерно одинаков (рис. 6.5-6,8), за исключением варианта С-4 при = -9,5°. [c.269] Рассмотрим отмеченные выше особенности течения в трехмерных соплах несколько подробнее. [c.269] На неавтомодельных режимах течения при возникновении отрыва потока в осесимметричных соплах в сечении отрыва возникает кольцевая линия (или точнее, зона) отрыва, обнаруживаемая визуализацией течения, например, методом саже-масляного покрытия. Давление на внутренней поверхности сверхзвукового сопла в зоне отрыва может быть как постоянным, так и не постоянным по мере приближения к срезу сопла оно стремится к уровню статического давления в окружающей среде. Это следует из кривых распределения давления как осесимметричного, так и трехмерных сопел на неавтомодельных режимах течения (рис. 6.5-6.8). На примере осесимметричного сверхзвукового сопла (рис. 6.5) по отклонению характера распределения давления от автомодельного видно, как с уменьшением тг отрыв потока перемещается внутрь сопла к критическому сечению и при тг 2 этот отрыв происходит практически сразу же за критическим сечением сопла (х 0,2). По кривым распределения давления при этом видно также, что в отрывной зоне еще происходит рост статического давления по длине сопла по мере приближения к срезу сопла это косвенно свидетельствует о достаточно интенсивном вихревом движении в узкой образовавшейся отрывной зоне непосредственно за критическим сечением между стенкой сопла и границей струи. [c.269] Если на неавтомодельных режимах течения в осесимметричном сопле образуется симметричная кольцевая зона отрыва, то результаты измерения распределения давления на рис. 6.6-6.8 и визуализация течения методой саже-масляного покрытия в сверхзвуковой части трехмерных сопел показывают, что отрыв потока в них происходит несимметрично в различных частях сверхзвуковой части чем больше местный угол раскрытия сверхзвуковой части, тем ближе к критическому сечению располагается отрыв потока. Так, например, распределение давления на рис. 6.8 показывает, что если у сопла с прямоугольным выходным сечением при тг — 3 в плоскости максимального угла раскрытия (б ах = 6°) отрыв потока возникает непосредственно за критическим сечением сопла, то в плоскости минимального угла = -9,5° — течение уже полностью безотрывное, т. е. имеет место автомодельное распределение давления. [c.269] Зависимости относительного статического давления = Р /Рос чениях сверхзвуковой части вблизи критического, сечения (х =0,3) и вблизи среза сопла (х = 2) приведены на рис. 6.13 в зависимости от местного угла коничности сверхзвуковой части 0 . Здесь же указаны приближенные значения давления отрыва потока в соплах тг о р и граница области автомодельного (безотрывного) и неавтомодельного (отрывного) течения в соплах. [c.274] что изменение уровня статического давления у среза сопла х = 2) существенно меньше, чем вблизи критического сечения (х =0,3), при этом уровень статического давления вблизи критического сечения (х = 0,3) весьма быстро снижается с увеличением 0 . [c.275] Характерно также, что результаты исследований для трехмерных сопел с различной формой выходного сечения располагаются вблизи соответствующих кривых при х=0,3 и х=2, что еще раз косвенно свидетельствует о том, что условие одномерности для рассматриваемых вариантов сопел играет достаточно большую роль при формировании течения в трехмерных соплах, хотя, конечно, и имеют место отличительные особенности для сопел с различной формой выходного сечения, а, следовательно, и различными местными углами коничности сверхзвуковой части. [c.275] Сравнение распределения давления в характерных меридиональных сечениях по длине сверхзвуковой части различных вариантов трехмерных сопел на автомодельном режиме течения, когда распределение давления в соплах уже не зависит от величины степени понижения давления тГс сотр) представлено на рис. 6.14 и 6.15. [c.275] Вернуться к основной статье