Головная ударная волна

В разделах 3.2-3.5 были рассмотрены вариационные задачи, в рещениях которых характеристика исходного потока, выходящая из начальной точки искомого контура, сохраняется. Следующий раздел будет посвящен течениям с головными ударными волнами. [c.147]

Течения с головной ударной волной [c.148]

С равенством (6.17) связано известное свойство ударных волн увеличение угла наклона ударной волны а приводит к увеличению энтропии газа за ударной волной. Таким образом, функция (р увеличивается вместе с а. Отсюда видно, что вариация i t > О допустима только тогда, когда ) < Из сказанного ранее заключаем, что величина х не может быть уменьшена за счет увеличения а только при условии

решению задачи 6 в осесимметричном случае или в плоском случае без ограничений на подъемную силу профиля соответствуют течения с головной ударной волной, не содержащие иных ударных волн в области аЬс, если интенсивность ударной волны может быть изменена малыми вариациями контура аЬ. [c.153]

Заметим попутно, что схема течений с ударными волнами, изображенная на рис. 3.17 не противоречит сформулированному утверждению, поскольку в этом случае малые деформации контура аЬ не вызывают появления головной ударной волны. [c.154]

Задача 7. Найти функции а ф), o (V ). из которых a(V>) принадлежит классу d, а а -ф) принадлежит классу Е, реализующие минимум функционала (6.7) при изопериметрических условиях (6.8), (6.9) дифференциальных связях (6.10), (6.11), условии (6.27), при заданных величинах уа, уь, Фа, С, X, фаничных условиях (6.12), (6.19) и условиях (6.14)-(6.16), если разрыв функций в точке с обусловлен только головной ударной волной. Во всяком случае разрывы функций a ip), должны принадлежать классу. [c.154]

Проследим за появлением и развитием ударных волн при постепенном увеличении числа Маха Мь Сверхзвуковая область в газовом потоке появляется впервые при некотором значении Ml < 1 в виде области, прилегающей к поверхности обтекаемого тела. В этой области появляется по крайней мере одна ударная волна — обычно замыкающая сверхзвуковую область. По мере увеличения М, эта область расширяется, а вместе с ней удлиняется и ударная волна, существование которой при Mj = 1 было доказано (для плоского случая) в 120 тем самым была доказана необходимость первого появления ударной волны уже при М < 1. Как только Mj начинает превышать единицу, появляется еще одна ударная волна — головная волна, пересекающая весь бесконечно широкий натекающий поток газа. При Мь в точности равном единице, все течение впереди тела является дозвуковым. Поэтому при М) > 1, но сколь угодно близком к единице, сверхзвуковая часть натекающего потока, а с нею и головная ударная волна находятся сколь угодно далеко впереди тела. По мере дальнейшего увеличения Mj головная волна постепенно приближается к телу. [c.641]

Годографа преобразование 607 Головная ударная волна 638 [c.731]

Схема взаимодействия вдуваемого газа с пространственным осесимметричным потоком показана на рис. 6.2.1. Эта схема соответствует картине течения в вертикальной (меридиональной) плоскости симметрии. Струя газа 1 отрывается от острых кромок отверстия, достигает поверхности раздела 9 с основным потоком, разворачивается и обтекает поверхность головной части 2. Внутри струи возникает застойная зона 7 тороидальной формы с возвратным течением, ограниченная разделяющими линиями тока 5. Струя смешивается как с набегающим потоком, так и с газом, циркулирующим в застойной зоне, образуя соответствующие области смещения 10 и 11. В зоне присоединения струи к обтекаемой поверхности (в окрестностях точек пересечения разделяющих линий тока с телом) возникает криволинейный скачок уплотнения 3, который, пересекаясь с головной ударной волной 4 перед поверхностью раздела, образует точки тройной конфигурации 12 0т этих точек начинаются поверхности тангенциального разрыва 14 и результирующего скачка 13. За [c.395]

По мере увеличения интенсивности инжекции головная ударная волна располагалась все дальше от обтекаемой поверхности. Такое явление наблюдалось уже при малых значениях интенсивности [(дР)вд <0,2]. При этом ударная волна, находясь на большем удалении от тела, имела меньшую кривизну. [c.412]

Радиус головной ударной волны (рис. 6.5.9) определяется с помощью эмпирической зависимости [c.416]

Безразмерный радиус кривизны головной ударной волны при отсутствии вдува находится по приближенной зависимости [c.417]

Относительный отход головной ударной волны при вдуве [c.417]

Уравнения головной ударной волны и контура тела для нестационарных уравнений газовой динамики, используемых при реализации метода установления, представим в виде [c.143]

Решение задачи об обтекании твердого тела проводящей жидкостью в присутствии магнитного поля представляет значительный интерес для аэродинамики больших скоростей. Известно, что при сверхзвуковых скоростях полета перед телом образуется сильная ударная волна. Вследствие сильного нагрева газа за ударной волной происходит ионизация, т. е. газ становится электропроводящим. Если с движущимся телом связано магнитное поле, то с этим полем будет взаимодействовать газ, находящийся между телом и головной ударной волной. Такое взаимодействие изменит характер обтекания тела и приведет к изменению теплового потока от газа к телу. [c.445]

В баллистических экспериментах, выполненных в 50-е. гг., было обнаружено, что при движении моделей во фреонах в определенных условиях фронт головной ударной волны перестает быть гладким. На фронте головной ударной волны возникают многочисленные тройные конфигурации (пересечения в одной точке трех ударных волн). Картина течения становится такой же, как и за плоской ударной волной при наличии поперечных возмущений. В ряде случаев фронт волны остается гладким, а за ним возникает турбулентное течение. Сопротивление моделей существенно меняется. В дальнейшем были выполнены опыты в ударной трубе с инертными газами (аргон, криптон, ксенон) и с молекулярными (углекислый газ). Выяснилось, что распространение сильных ударных волн (при скорости несколько километров в секунду) имеет ряд особенностей. Фронт волны перестает быть плоским, в ряде случаев фронт разрушается, распределение плотности и концентрации электронов в релаксационной зоне имеет немонотонный характер (рис. 4.1, 4.2). Все эти особенности обнаруживают пороговый характер по скорости волны и начальному давлению. Малые примеси водорода (порядка 1%) оказывают стабилизирующее воздействие на течение. Описанное явление получило название релаксационной неустойчивости ударных волн. Существенную роль при этом, по-видимому, играет интенсивный переход энергии возбуждения в кинетическую. [c.81]

Рис. 4.3. Временная развертка движения головной ударной волны в турбулентной области 5 — ударная волна, 1 — тело, обтекаемое сверхзвуковым потоком

Рис. 4.3. Временная развертка движения головной ударной волны в <a href="/info/427264">турбулентной области</a> 5 — <a href="/info/18517">ударная волна</a>, 1 — тело, обтекаемое сверхзвуковым потоком

На рис. 4.3 представлена временная развертка вхождения головной ударной волны перед телом в турбулентную область. Видно, что скорость ударной волны меняется хаотически, фронт ее размывается, появляются дополнительные возмущения. [c.85]

При взаимодействии тела со сверхзвуковым потоком газа перед ним возникает головная ударная волна при прохождении сквозь поверхность ударной волны происходит скачкообразное изменение газодинамических параметров это явление будет рассмотрено в 11. [c.200]

При обтекании тела сверхзвуковым потоком газа (рис. 11.14) перед ним возникает головная ударная волна I. Она представляет собой поверхность ра5 рыва, при прохождении через которую поток газа скачком меняет свои параметры определенным образом, так что составляющие скорости, касательные к поверхности разрыва, [c.224]

На головной ударной волне, которая возникает при обтекании затупленного тела вращения, выставлялись обычные условия сохранения массы, импульса и энергии Ренкина— Гюгонио [c.367]

Постановленная выше задача решалась численно с помощью метода С. К. Годунова с явным выделением головной ударной волны и поверхности контактного разрыва. [c.368]

Рис. 7.4.3. Взаимодействие между головной ударной волной н пограничным слоем на плоской пластинке

Рис. 7.4.3. <a href="/info/22496">Взаимодействие между</a> головной ударной волной н <a href="/info/510">пограничным слоем</a> на <a href="/info/159527">плоской</a> пластинке

Рис. 12.3. Схема обтекания сверхзвуковым потоком газа клина с углом в > шах (показана отошедшая от вершины угла головная ударная волна)

Рис. 12.3. Схема обтекания <a href="/info/21861">сверхзвуковым потоком</a> газа клина с углом в > шах (<a href="/info/307484">показана</a> отошедшая от вершины угла головная ударная волна)

Примером может служить пограничный слой около головной части ракеты, входящей в атмосферу Земли. Воздух за головной ударной волной нагревается до столь высокой температуры, что диссоциирует. Если поверхность носка охлаждается до сравнительно низкой температуры, в пограничном слое происходит также рекомбинация атомов газовой фазы, и равновесные параметры на 0-поверх-ности близки К состоянию воздуш-иого потока вне пограничного слоя (правда, процесс может протекать столь быстро, что термодинамическое равновесие не успевает уста- [c.401]

Параллельно с исследованием безударных решений велось изучение задач о построении оптимальных профилей и тел вращения, вызывающих появление головных ударных волн. Черный [23] исследовал малые вариации течений около клина. Это позволило вьщелить те случаи, когда прямолинейная образующая обеспечивает минимальное сопротивление профиля с фиксированными концевыми точками. В работах [24, 17] найден класс решений задачи о наилучшей форме тел вращения с протоком, обтекаемых с головной ударной волной. Гудерлей и Эрмитейдж [25] получили тот же класс решений. [c.47]

При Ki oo функции этого параметра в (127,5—6) стремятся к постоянным пределам. Это утверждение является следствием существования предельного (при Mi->oo) режима обтекания, свойства которого в существенной области течения не зависят от М (С. В. Валландер, 1947 К- Oswatits h, 1951). Под существенной подразумевается область течения между передней, наиболее интенсивной, частью головной ударной волны и поверхностью обтекаемого тела, не слишком далеко от его передней части (подчеркнем, что именно эта область, с наибольшим давлением, определяет действующие на тело силы). Если описывать течение приведенными скоростью v/u], давлением P/P 0f и плотностью р/р как функциями безразмерных координат, то картина обтекания тела заданной формы в указанной области оказывается в пределе независящей от М]. Дело в том, что, будучи выраженными через эти переменные, оказываются независящими от М] не только гидродинамические уравнения и граничные условия на поверхности обтекаемого тела, но и все условия на поверхности ударной волны. Ограничение области движения существенной частью связано с тем, что пренебрегаемые в последних условиях величины — относительного порядка i/m 51п ф, где ф —угол между Vi и поверхностью [c.660]

Следует подчеркнуть, что рассмотренная нами картина взаимодействия пограничного слоя с набегающим равномерным потоком ограничивалась случаем тела с заостренной передней, частью. Затупление носовой части тела, а также неравномерность внешнего потока (например, при сильно искривленной головной ударной волне) вносят дополнительные изменения в распределении давления. Эти виды взаимодействия рассмотрены в монографии Хейза и Пробстина. [c.131]

Переход к многобочковой структуре струи сопровождается ее удлинением. Потери полного давления в струе уменьшаются. Это в свою очередь вызовет больший отход головной ударной волны от обтекаемого тела и снижение давления в застойной зоне. При этом по мере дальнейшего увеличения нерасчетности струя вновь примет однобочковую форму, а длина ее станет меньше. Головная ударная волна вновь приблизится к поверхности, давление рд увеличится, а нерасчетность уменьшится и т. д.Такой процесс возникновения пульсаций происходит со значительной частотой порядка 10 с . [c.402]

Рассматривая разные варианты с увеличивающимся размером частиц, можно увидеть, что отходы сепаратрисы Xi и ударной волны Ху увеличиваются при росте радиуса частиц а до некоторого значенияя 300 мкм. При дальнейшем увеличении радиуса частиц отраженные частицы вылетают за головную ударную волну, создавая возмущение перед ней и приводя к образованию двух волн сжатия (см. р х) и Vi x) для а = 400 мкм на рис. 4.8.3). При этом давление на теле х = 0) и, в частности, в точке торможения (х = О, у = 0) за счет дополнительного искривления линий тока газа и поперечного его отвода становится существенно меньше, чем для режима обтекания чистым газом (рзо = 0). При дальнейшем увеличении размера частиц возникает тенденция к восстановлению головной ударной волны п к обратному приближению ее к телу (см. р х) и Vi x) для а — 400 мкм и а = оо на рис. 4.8.3), когда картина течеппя газа приближается к топ, которая дается замороженной схемой на = э , соответствующей течению чистого газа. В этом диапазоне режимов с вылетом отраженных частиц за головную ударную волну преобладает тормозящее действие газа отраженными частицами, а не дополнительное пс-кривленпе линий тока газа. [c.395]

С уменьшением числа Маха М набегающего потока, несмотря на увеличепие отхода головной ударной волны, отход сепаратрисы уменьшается, так как уменьшается скорость подлета, а следовательпо, п отражения частиц па толе. [c.396]

На рисунке 1,23 представлен график изменения скорости головной ударной волны в ГТММА при энергии разряда 450 Дж и периоде разрядного тока 1.1 мкс. Максимальная скорость фронта ударной волны (ФУВ) в момент отшнуровки от канала разряда оценивается величиной 3700-4000 м/с/19/. [c.57]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...