ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет сверхзвукового сопла из "Техническая газодинамика Издание 2 " Если задано распределение скоростей или давлений по оси сопла, то формула (6-29) определяет профиль сопла. Однако такой расчет промежуточных сечений, а тем самым и проф иля (формы) сопла является приближенным, и может не обеспечить заданного распределения давлений, так как скорость в сечении непостоянна ни по величине, ни по направлению И, следовательно, поток не является одномерным. [c.341] В случаях, когда важно. получить лишь заданную среднюю скорость на выходе из сопла, а характер распределения скоростей по сечению не имеет большого значения,. промежуточные сечения сопла не рассчитывают, а для простоты изготовления как суживающуюся, так и расширяющуюся части выполняют коническими. При этом в узком сечении и тем более на выходе ооле скоростей получается нерав1н0мерным. [c.341] В некоторых случаях для уменьшения неравномерности поля скоростей суживающуюся часть сопла рассчитывают по формуле Витошинского (6-7), а угол раствора конической расширяющейся части выбирают малым (до 12°). Опыт показывает, однако, что эти меры не всегда достаточны для. получения нужного поля скоростей. [c.341] Лучшие результаты можно получить, применяя профилированные сопла, расширяющаяся часть которых рассчитана методом характеристик. Рассматривая плоское сопло и пренебрегая влиянием трения, предположим, что все параметры течения остаются неизменньгми вдоль линий, нормальных к плоским стенкам. Допустим, что в узком сечении солла АА поток имеет равномерное поле скоростей М=1 (рис. 6-16). [c.341] При переходе из сбластей 1 и 2 в область 3 линии тока пересекают волны ЕЕ и ЕЕ (поток ускоряется) и поворачиваются на угол к оси сопла. Следовательно, в областях 3 скорости потска имеют направление, параллельное оси. В диаграмме характеристик легко определяется точка 5, отвечающая этой области течения. [c.342] В результате последовательного поворота тeнoi сопла образуются две стационарные волны разрежения конечной интенсивности, лри переходе через которые ПОТО К расширяется и достигает заданного значения скорости. [c.342] Начиная от точки Лп, стенка сопла поворачивается так, чтобы падающие на нее волны РР и т. д. не отражались. [c.344] Вблиз и узкого сечения, где скорость течения незначительно превосходит критическую скорость, точность расчета методом характеристик первого участка сопла недостаточна, в особенности если расчетное значение невелико. [c.344] Подбор профиля стенки поэтому производят, начиная с некоторого начального сечения, где течение уже обладает сверхзвуковой скоростью. Распределение скоростей в начальном сечении должно быть известным. [c.344] Широкое применение находят также аналитические методы расчета сверхзвуковых сопел, разработанные С. А. Христиановичем др. [c.344] Методы расчета и. профилирования сверхзвуковых сопел не учитывают влияния вязкости. На стенке сопла образуется пограничный слой, толщина которого нарастает по длине сопла. Отметим, что в соответствии с выводами гл. 5 влияние трения приводит к смещению критического сечения, которое сдвигается в расширяющуюся часть сопла. [c.344] Пограничный слой на стенках вызывает некоторое перераспределение скоростей и давлений потока у стенок и смещение характеристических линий. Действительные скорости -и давления в различных сечениях и на выходе из сопла будут отличаться от расчетных значений. [c.344] Приближенное решение можно найти, если известно распределение коэ ициентов сопротивления по оси сопла. [c.345] Учитывая, что согласно формуле (5-12) й 1 йг. [c.345] Опыты показывают, что для сопел с полированной внутренней поверхностью можно принять 0,011 ч-0,018. [c.346] — теоретическое значение числа М в выходном сечении. [c.346] На рис. 6-17 приведены графики, устанавливающие связь между и М, . [c.347] Вернуться к основной статье