Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...

Статьи Чертежи Таблицы О сайте Реклама
В настоящем параграфе выводятся рабочие формулы для расчета параметров состояния газового потока, обтекающего круговой конус, за коническим фронтом скачка уплотнения (рис. 1.6).

ПОИСК



Обтекание кругового конуса сверхзвуковым потоком

из "Основы проектирования ракетно-прямоточных двигателей для беспилотных летательных аппаратов "

В настоящем параграфе выводятся рабочие формулы для расчета параметров состояния газового потока, обтекающего круговой конус, за коническим фронтом скачка уплотнения (рис. 1.6). [c.36]
В бесконечности, где кривизна боковой поверхности конуса обратится в нуль, поток вновь станет плоскопараллельным. [c.37]
Как показывают расчеты, поток практически оказывается близким к плоскопараллельному при сравнительно небольшой длине обтекаемого конуса. Чем больше угол при вершине обтекаемого конуса, тем быстрее характер течения приблизится к плоскопараллельному. Описанный процесс течения потока за коническим фронтом скачка уплотнения приводит к тому, что для обеспечения заданной интенсивности скачка уплотнения угол при вершине обтекаемого конуса рк должен быть значительно больше угла плоского клина Рпл и приблизительно равняться углу биссектрисы, т. е. Рк-0,5(у + рпл). [c.37]
При расчете параметров состояния потока между коническими скачками-уплотнения (особенно для первой ступени сверхзвукового диффузора) необходимо знать угол Рк, величина которого выбирается из условия Vпл = Vк. [c.37]
Результаты решения этой системы уравнений для многих конкретных примеров в работе [5] представлены в виде таблиц и графиков. [c.38]
Однако для задач проектирования РПД, когда требуется исследовать работу сверхзвукового диффузора в стартовом режиме, целесообразно иметь простую инженерную методику расчета выходных характеристик диффузора. [c.38]
Постоянное значение полной реакции потока вдоль образующей обтекаемого конуса физически вполне очевидно для конического потока вследствие неизменности параметров состояния потока на фиксированной конической поверхности (со = onst). [c.39]
Из формул (1.58) и (1.59) следует, что величина X непрерывно убывает и асимптотически стремится к Яоо, т. е. сверхзвуковой поток в ежскачковой области непрерывно уплотняется (тормозится). [c.39]
Когда величины /Со, рпл и Рк заданы, то безразмерная скорость потока определяется однозначно. [c.40]
Деля правую и левую сторону последнего уравнения на два, полу чим формулу (1. 57). [c.40]
Таким образом, изэнтропическое уплотнение сверхзвукового стационарного потока после фронта скачка находится в полном соответствии с принципиальным положением (1.55) о том, что для фиксированной поверхности тока проекция полной реакции потока да направление образующей обтекаемого конуса сохраняется постоянной. [c.41]
Так как величины о известны, а Я. задана в функции от О, то всегда возможно оценить при заданном 9 отклонение параметров р т от ИХ предельного значения. [c.41]
Уравнение образующей поверхности тока найдем в виде функции г(со). Поскольку исходная система содержит три уравнения при четырех неизвестных со, 9, г и Я, необходимо найти дополнительную связь между углами со и 0. Эта функциональная связь может быть определена из следующего условия конического течения параметры состояния газа сохраняются постоянными на поверхности любого промежуточного конуса (в том числе на поверхности фронта скачка уплотнения со = и обтекаемого конуса о) = Рк и меняются лишь при переходе с одной поверхности на другую, г. е. с изменением угла со. [c.42]
Результаты формул (1.40) и (1.73) с точностью до 1° совпадают. [c.43]
Го — начальная координата фиксированной образующей поверхности тока на образующей фронта скачка уплотнения. [c.43]
Из формулы (1.74) следует, что при со —Рк и г—оо. Этот результат имеет два смысла формальный и физический. Первый означает, что любое конечное поперечное сечение конического потока в случае обтекания полубесконечного конуса должно выродиться в бесконечное тонкое кольцо, т. е. все поверхности тока пересекаются с обтекаемым конусом бесконечности. Второй определяет условие, при котором конический поток переходит в плоскопараллельный, а также указывает на то, что реально такого перехода не может быть. [c.43]
Угол наклона образующей контрольной конической поверхности является независимой переменной. Задаваясь углом со в пределах v u Pk, строим график г(со) (см. рис. 1.6). Иногда может быть удобнее иметь два графика r(A) и Я((о). [c.44]
Положение линии тока на образующей контрольной конической поверхности определяется уравнением 5 = rsin 6, где г и ю уже известны. [c.44]
Пользование формулой (1.78) весьма затруднительно, поэтому на практике отдают предпочтение графическому определению точки пересечения образующей фиксированной поверхности тока с образующей фронта второй ступени диффузора. [c.44]
Герман Р., Сверхзвуковые входные диффузоры, Физматгиз, 1960. [c.47]


Вернуться к основной статье

© 2025 Mash-xxl.info Реклама на сайте