Сопла, течения газа в них

Смачивание твердых -поверхностей 44, 45 Соединение труб параллельное 346, 348 Соотношения Ранкина — Гюгонио 365 Сопла, течения газа в них 359—363 [c.476]

Режим течения при внешнем давлении, заключенном между р с и р , называется нерасчетным режимом. Различают два типа нерасчетного режима. При первом из них струя газа в том месте, где давление газа становится равным внешнему давлению р, отрывается от стенок сопла и выходит из сопла, не касаясь стенок его, в виде цилиндрической струи. Течение газа в этом [c.315]

Для выявления влияния вязких эффектов на тяговые характеристики сопел с внезапным сужением и тепловые потоки к стенкам было проведено численное моделирование течения вязкого газа в них, а также в сравниваемых с ними традиционных соплах с плавным сужением. Идеальное и вязкое течения в соплах с внезапным сужением рассчитывались при трех типах сверхзвуковых контуров оптимальных, близких к оптимальным (с начальным участком постоянного давления) и оптимальных при равномерном звуковом потоке в начальном сечении. Оптимальные контуры расширяющихся частей сопел с плавным сужением строились с изломом и без излома в их начальных точках. Излом запрещался заданием минимально допустимого радиуса кривизны искомого контура. [c.332]

Режим течения при внешнем давлении р, заключенном между и рг, называется нерасчетным режимом. Различают два типа нерасчетного режима. При первом из них струя газа в том месте, где давление газа становится равным внешнему давлению р, отрывается от стенок сопла и выходит из сопла, не касаясь стенок его, в виде цилиндрической струи. Течение газа в этом случае происходит так, как будто сечение, в котором происходит отрыв струи, является выходным расчетным сечением. При втором режиме, который наблюдается в соплах с небольшим углом раствора расширяющейся части (10—12°), отрыва струи от стенок сопла не происходит, однако при повышении давления возникают вслед- [c.161]

В настоящей главе описаны течения газа в плоских и осесимметричных соплах. Несмотря на различные назначения сопел в технологических установках, таких как реактивные двигатели, аэродинамические трубы, МГД-генераторы, газодинамические и химические лазеры, в них можно выделить три характерные области течения дозвуковую область течения в сужающейся части, трансзвуковую область в окрестности минимального сечения и сверхзвуковую область в расширяющейся части сопла. Для таких сопел характерны значительные продольные и поперечные градиенты газодинамических параметров, обусловленные ускорением потока до значительных сверхзвуковых скоростей на малой длине. [c.146]

Диссоциация газа — распад молекул на более простые элементы, включая и атомарные состояния, — характеризуется тем, что кинетическая энергия движения молекул переходит в колебательную и вращательную энергию атомов. Аналогичные процессы происходят и в реактивных соплах ракетных двигателей, реальное течение в которых высокоскоростной, высокотемпературной и реагирующей среды и методы описания этих процессов существенно усложняются. При расширении высокотемпературных продуктов сгорания в реактивных соплах время пребывания газа в них становится сравнимым с характерным временем химических реакций в этом газе. При понижении температуры газа в процессе расширения скорости химических реакций резко [c.346]

Развитие химической и газовой промышленности, а также холодильной и вакуумной техники существенно расширило область применения газовых эжекторов, особенно сверхзвуковых, и потребовало разработки теоретических основ течения в них газа. Статья Ю. Н. Васильева, завершающая сборник, излагает теорию газового эжектора с цилиндрической камерой смешения и расширяющимся диффузором. Автором установлена связь между параметрами газа во входном и выходном сечениях эжектора и камеры смешения, описаны и классифицированы возможные режимы работы эжектора, проанализировано течение на начальном участке камеры смешения и в соплах. В статье изложена теория и методика расчета допредельных режимов, критических режимов, режимов запирания сопел и камеры смешения и дана методика расчета оптимального эжектора. [c.4]

Развитие в ЛАБОРАТОРИИ методов расчета смешанных течений первоначально также было связано с необходимостью определять расходные и тяговые характеристики сопел. После первых успешных работ, выполненных в этом направлении (см. Часть 7), исследования трансзвуковых течений в ЛАБОРАТОРИИ развернулись в приложении к разным объектам. Наряду с соплами (в том числе, пространственными [1-4] и даже при течении в них проводящего газа [5]) большое внимание уделялось трансзвуковому обтеканию кормовых частей, мотогондол ( тел с протоком ) и других двумерных и пространственных тел, причем не только в безграничном потоке, но и в трансзвуковой аэродинамической трубе с перфорированными стенками [6-14]. Частично результаты цитированных работ приведены в монографии [15. Представление о современном уровне развитых в ЛАБОРАТОРИИ методов численного моделирования до-, транс- и сверхзвуковых течений в соплах, включая пространственные, с учетом вязкости, турбулентности и возможных отрывов потока и пространственного обтекания [c.211]

При расчете стационарных течений совершенного газа в соплах и истекающих из них струях приходится решать сравнительно небольшое число элементарных задач, связанных с определением [c.68]

Описанные процессы силового, массообменного, акустического и теплового взаимодействий рабочего и окружающего газов, наблюдаемые в затопленных струях, имеют место и в свободных спутных струях (см. рис. 1.2, а). Если скорость спутного потока невелика, то процесс формирования струйного течения качественно не отличается от описанного выше При сверхзвуковых скоростях газов выравнивание статических давлений на кромке сопла, где струйный и спутный потоки встречаются впервые, сопровождается образованием исходящих от острой кромки сопла газодинамических разрывов — скачка уплотнения, центрированной волны разрежения или слабого разрыва. Определение типов исходящих в разные газы волн составляет задачу о распаде произвольного стационарного разрыва. Эта задача подробно рассматривается ниже в рамках моделей невязких газов. Решение ее существенно осложняется, если есть необходимость считать газы вязкими, а кромку сопла не острой. В этом случае в окрестности кромки сопла формируется тороидальная донная область с циркуляционным течением. Сильное силовое взаимодействие струйного и спутного газов происходит на некотором удалении от кромки и по характеру напоминает течение в ближнем сверхзвуковом следе за телом. В рамках модели невязкого газа возникающие в результате распада разрывы и исходящие с кромки сопла волны течения за ними разделяются поверхностью тангенциального разрыва. В реальных газах вдоль них, как и на границе затопленной струи (см. рис. 1.2), происходит смешение струйного и спутного газов. Криволинейность в общем случае тангенциального разрыва является причиной возникновения висячего скачка уплотнения внутри волны разрежения, если она образуется в результате распада произвольных разрывов. Поэтому при любых ситуациях в струе рабочего газа образуются бочки, связанные с выходом на границу отраженных от оси скачков уплотнения и их рефракцией на тангенциальном разрыве. В реальных газах эти скачки, изменяя свою форму в слое смешения, выходят в спутный поток, а в струе за ними формируется новая бочка. Как и в [c.20]

Режим течения при внешнем давлении, заключенном между р с и р% -называется нерасчетным режимом. Различают два типа нерас-TieTHoro режима. При первом из них струя газа в том месте, где давление газа становится равным внешнему давлению р, отрывается от стенок сопла и выходит из сопла, не касаясь стенок его, в виде цилиндрической струи. Течение газа в этом случае происходит так, как будто сечение, в котором происходит отрыв струи, является выходным расчетным сечением. При втором режиме, который наблюдается в соплах с небольшим углом раствора расширяющейся части (10—12°), отрыва струи от стенок сопла не происходит, однако при повышении давления возникают вследствие газового удара косые скачки уплотнения сперва за выходным сечением сопла, а затем, при определенном, более высоком давлении среды происходит прямой скачок уплотнения внутри расширяющейся части сопла (рис. 7-11). В сечении, где возникает скачок, давление и плотность газа возрастают на конечную [c.280]

Для получения правильной сверхзвуковой струи шведский инженер Лаваль (Laval), конструируя свою паровую турбину, применил насадок особой формы, изображенный на рис. 220а и называемый теперь соплом Лаваля. Такие насадки имеют большое практическое значение, поэтому явления, происходящие в них при течении газа, очень подробно изучены и теоретически и экспериментально. Результаты этого изучения позволили получить ответ на многие принципиальные вопросы движения газов и паров. [c.361]

Из предыдущих рассуждений следует, что если в газе при движении через сопло давление р уменьшается от значения рх до значения р2, лежащего между Рв и р , то обязательно должна происходить потеря энергии. А. Стодола (А. 81о(1о1а), наблюдая за изменением давления в таких потоках, обнаружил, что в них возникают прерывные изменения давления, так называемые скачки уплотнения, предсказанные теоретически Риманом (см. конец 2). При скачках уплотнения действительно возникает потеря энергии, следовательно, изучение их на основе уравнений, выведенных для потоков без потерь энергии, невозможно. Для вывода уравнений, пригодных для исследования скачков уплотнения, необходимо исходить из теоремы о количестве движения ( 13 гл. II) в сочетании с теоремой об энергии для течений, сопряженных со значительными изменениями объема и с сопротивлениями. [c.363]

В приближении идеального (невязкого и нетеплопроводного) газа исследуется влияние на интегральные характеристики и на форму профилированных сверхзвуковых частей плоских и осесимметричных сопел Лаваля выбора образуюш ей их дозвуковых участков. Сравниваются сопла с плавным входом "и с внезапным сужением "при одинаковых расходах и габаритных ограничениях на все сопло, а не только на его сверхзвуковую часть. В такой постановке, согласно [1], у сопел с внезапным сужением при течении в них идеального газа следует ожидать лучп1ие характеристики. Это подтверждается результатами выполненных расчетов. [c.512]

Наряду с методами расчета двухфазных течений нри сверхзвуковой скорости газа в ЛАБОРАТОРИИ развивались методы их расчета в до- и трансзвуковых частях сопел [15-18]. При этом особое внимание пришлось уделить двум вопросам повышению порядка аннроксимации уравнений для второй фазы и аккуратному описанию течения в тонком пристеночном слое газа, свободном от частиц. Главная особенность такого слоя, возникающего из-за отставания частиц но скорости нри обтекании выпуклых в сторону потока участков границы, - сильная неизоэнергетичность и неизэнтроничность текущего в них газа, который пересекает границу слоя в разных ее точках. Как указывалось во Введении к Части 4, из-за этого для малоинерционных частиц граница слоя оказывается близкой к тангенциальному разрыву, что, в свою очередь, приводит к дополнительному излому контура сопла максимальной тяги. [c.466]

Кроме того, рис. 8.16 и 8.17 показывают, что с ростом температуры и давления торможения продуктов сгорания на входе в сопло значения коэффициентов и значительно уменьшаются по сравнению с 1, так что при температуре 7 0 с - 2500-3000 К и давлении торможения - 0 0 Па реальные потери удельной тяги могут оказаться в 5-10 раз меньше потерь тяги при полностью замороженном течении. Высокие давления и температуры продуктов сгорания характеризуют процесс расширения газа в соплах ЖРД, и в соответствии с рис. 8.16 и 8.17 значения и для них будут меньше, чем для сопел ПВРД или ГПВРД, которые характеризуются параметрами, приведенными на рис. 8.1. [c.362]

В пневматическом ГМ струя воздуха под давлением вытекает из сопел и, попадая в лунки, расположенные по ободу ротора, приводит его во вращение. Давление струи воздуха возникает благодаря перепаду давления, создаваемого вакуум-насосом в корпусе ГМ или ко.мнрессором перед соплом. В настоящее время вакуумные ГМ почти не применяют, так как они не могут работать на больших высотах. Пневматические ГМ применяют в приборах специального назначения, в которых недопустимы магнитные поля [4]. ГМ в них питается от баллона сжатого воздуха или какого-либо газа и в течение нескольких минут ротор разгоняется до 30000—50000 об/мин. [c.191]

В заключение сделаем краткий обзор задач и дополнительных вопросов к этой главе. Первые четыре номера ( 1) посвяидены довольно несложным математическим вопросам, напоминание которых (помимо восстановления в памяти чисто математического аспекта проблемы) несколько проясняет, в чем состоит постулирующий момент П начала термодинамики. Цикл задач 2 также не вполне традиционен для руководств по термодинамике в них приведены примеры непосредственных оценок критериев квазистатичности процессов разного типа, реально происходящих в системах типа газа. Остальные параграфы посвящены в основном характерным представителям традиционных задач, содержание которых вполне точно отражено в названиях соответствующих параграфов. Из внепрограммных сюжетов в них включены несколько несложных и достаточно известных задач по технической термодинамике (цикл Ренкипа и др.), газодинамике (течение идеального газа по трубам, включая рассмотрение сопла Лаваля) и термодинамике слабых растворов. В разделах, посвященных фазовым переходам, к таким необязательным задачам относятся расчет высотного градиента температуры в атмосфере Земли с учетом конденсации водяного пара, теорема Видома о критических индексах, рассмотрение свойств газа Ван-дер-Ваальса в области критической точки и некоторые другие задачи. [c.159]

М. т. по сравнению с гомогенным течением существенно сложнее. Так, при взаимодействии твёрдых или жидких частиц с газом возможно их ускорение или замедление, нагрев или охлаждение, что приводит к аэроди-намич. дроблению, испарению, слиянию (коагуляции) жидких частиц, что в свою очередь оказывает воздействие на параметры газовой фазы. Эти же эффекты могут приводить к сепарации частиц разл. размеров, к повышенной концентрации их в разных областях течения и, наоборот, к полному отсутствию в других. Твёрдые частицы при взаимодействии могут упруго и неупруго сталкиваться, дробиться и т. д. В потоках газа с твёрдыми и жидкими частицами, а также в парожидкостных потоках, движущихся в каналах, трубах и соплах реактивных двигателей и аэродинамич. труб, при М. т. возможны образование плёнок на стенках, срыв и осаждение капель и частиц на них, теплообмен между паром, каплями и плёнкой. Твёрдые или жидкие частицы могут попадать на стенки, осаждаться на них либо отражаться и вновь попадать в поток. При взаимодействии частиц со стенками возможны динамич. и тепловые разрушения последних (эрозия). [c.164]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...