ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сверхзвуковые входные диффузоры из "Основы проектирования ракетно-прямоточных двигателей для беспилотных летательных аппаратов " Торможение дозвукового потока при правильно выбранных параметрах соответствующего диффузора протекает с незначи-хельными потерями полного давления по закону, близкому к изэнтропе. [c.59] При сверхзвуковых скоростях полета торможение воздушного потока обычно осуществляется с помощью сверхзвуковых диффузоров В скачках уплотнения, что связано с потерями полного давления, величина которых определяется числом скачков и их интенсивностью. [c.59] По числу скачков и их интенсивности сверхзвуковые диффузоры можно подразделить на следующие основные виды (см. рис, 2.2) с прямым скачком уплотнения на входе с системой скачков (п косых 4-замыкающий прямой) с изэнтропическим сжатием. Каждый из этих диффузоров имеет свои особенности как в конструктивном оформлении, так и в организации процесса торможения. [c.59] Рассмотрим работу этих диффузоров подробнее. [c.59] Процесс преобразования сверхзвукового потока в дозвуковой происходит в этом случае при прохождении потока через прямой скачок уплотнения, за которым располагается расширяюидийся дозвуковой диффузор. Применение такого диффузора возможно и целесообразно при относительно небольших сверхзвуковых скоростях полета (Мн 1,5—1,7), так как в этом диапазоне скоростей потери в прямом скачке невелики, а коэффициенты восстановления давления сГпр соответственно достаточно высокие. [c.59] Роп и ро1—давления торможения перед скачком и за скачком соответственно. [c.59] Коэффициент (Тпр рассчитывается по формуле (2.1). Коэфф . циент ад.зв, характеризующий потери полного давления в дозвуко, вом канале диффузора вследствие вихреобразования и трения, определяется либо расчетом, либо по опытным данным, получен ным для дозвуковых входных диффузоров. [c.60] При противодавлении больше расчетного прямой скачок перемещается вверх по потоку и превращается в головную волну (рис. 2.6,6). Расход воздуха уменьшается, коэффициент расхода Ф 1,0. Эффективность диффузора снижается за счет возрастания волнового сопротивления. [c.60] При возникновении углов атаки а° в полете эффективность диффузора с прямым скачком на входе существенно снижается т. е. потери давления возрастают, расход воздуха снижается. В области положительных углов атаки эффективность диффузора может быть по вышена за счет косого среза в плоскости входа. Однако в области отрицательных углов атаки в диффузоре с косым срезом потери резко возрастают. Вышеизложенное подтверждается отношением коэффициентов восстановления давления диффузоров с косым срезом (ад)к.ср и осесимметричного огд в зависимости от а° (рис. 2.7), полученным по опытным данным при Мн=1,62 [6]. [c.61] В области больших сверхзвуковых скоростей полета Мп 1,7 эффективность диффузоров с прямым скачком на входе существенно падает вследствие резкого возрастания потерь давления в прямом скачке. [c.61] Известно, что при фиксированном числе М интенсивность косого скачка, а следовательно, и потери давления в нем, всегда меньше, чем в прямом скачке. Используя это обстоятельство, в целях повышения эффективности диффузора торможение сверхзвукового потока и прео бразо вание его в дозвуковой при числах Мн 1,7 можно осуществлять последовательно сначала в косом скачке или в системе косых скачков до чисел M l,5-f-l,7, а затем в замыкающем слабом прямом скачке. Число и интенсивность косых скачков определяется скоростью набегающего потока чем она больше, тем большее число косых скачков потребуется для торможения потока до приемлемых значений М перед замыкающим прямым скачком. [c.61] Коэффициент восстановления давления для системы скачков о находится как произведение коэффициентов Oi всех п скачков системы, т. е. [c.61] Рассматриваемые системы скачков могут быть обеспечены сверхзвуковыми диффузорами с различной конфигурацией, напри мер, диффузорами со ступенчатым центральным телом в виде клина или конуса диффузорами без центрального тела со специально профилированными внутренними стенками и др. [c.62] В зависимости от места расположения скачков уплотнения относительно плоскости входа сверхзвуковые диффузоры могут быть подразделены на диффузоры с внешним, внутренним и смешанным сжатием (см. рис. 2.2). Если в этих диффузорах увеличивать число скачков, то в пределе можно получить непрерывное изэнтропическое торможение потока теоретически без потерь давления. Такие диффузоры называются изэнтропическими (рис. 2.9). [c.62] Схемы диффузоров с внутренним сжатием показаны на рис. 2. 2 и 2.9, б. Внутренний канал рассматриваемых диффузоров имеет последовательно расположенные сужение и расширение, поэтому они иногда называются сужающимися—расширяюпдимися [2]. Наименьшее сечение канала принято называть горлом . Торможение сверхзвукового потока в данном случае происходит за плоскостью входа в диффузор. Внутри диффузора в идеальном случае на участке сужения образуется система первичных и отраженных косых скачков уплотнения, число которых может быть различным и определяется профилированием канала. В пределе торможение потока может осуществляться изэнтропически. [c.62] Из формулы (2.2) видно, что чем больше число Мн полета, тем меньше потребная площадь для обеспечения расчетного режима работы диффузора. [c.63] При отклонениях числа Мн полета или противодавления за диффузором от соответствующих расчетных значений режим работы нерегулируемого диффузора с внутренним сжатием изменится следующим образом. [c.63] Аналогичная картина будет наблюдаться и при противодавлении за диффузором, меньшем расчетного противодавления. При восстановлении расчетных величин числа Мн.р полета и противодавления за диффузором режим работы диффузора становится опять расчетным. Таким образом рассмотренные нерасчетные режимы течения являются устойчивыми. [c.64] Вернуться к основной статье