Струя, расширяющаяся свободно

Структура волны ударной 291 н д. Струя, расширяющаяся свободно 425 [c.439]

Движение свободной затопленной струи, в отличие от случая расширяющейся трубы (диффузора), происходит при постоянном давлении, равном давлению окружающей среды. Это означает, что импульс внешних сил на границах струи равен нулю, а секундное количество движения остается неизменным. [c.259]

Возвращаясь к рис. 6-12, отметим, что кривые давлений в свободной струе за суживающимся соплом и расширяющейся части сопла Лаваля (см. рис. 6-7) качественно совпадают. Начальный участок струи является сверхзвуковым и давление в нем падает в волнах разрежения, образующихся за срезом сопла. Следовательно, распределения параметров по оси начального участка и в расширяющейся части сопла Лаваля являются тождественными. [c.153]

Далее за кромками поток образует расширяющиеся спутные струи (следы), аналогичные получающимся при обтекании одиночного профиля. Давление поперек этих струй практически постоянно, а профиль скорости в безразмерном виде не зависит ни от формы решетки, ни от расстояния от нее и имеет вид, характерный для свободных турбулентных струй. Ширина спутной струи возрастает прямо пропорционально ]/ X, а безразмерная разность скоростей (коэф- [c.371]

Доказательство вибрационного нагревания кластеров при их образовании и мономолекулярного распада до момента ионизации в ионном источнике было получено с помощью изучения масс-спектров свободно расширяющейся струи паров воды, обогащенной дейтерием (смесь D2O/H2O) [320]. В качестве газа-носителя использовались Аг, Не и СО2. Было показано, что по мере увеличения массы кластеров они все более обогащаются молекулами D2O сравнительно с исходным изотопическим составом паров воды. Это происходит благодаря более высокой вероятности испарения из нагретого кластера более легкой, чем D2O, молекулы Н2О. [c.108]

РИС. 53. Молярная концентрация тримеров Сд в свободно расширяющейся струе СО2 [c.123]

В большинстве случаев отводящее русло имеет большую ширину, чем отверстие сооружения. Характер пространственного сопряжения потоков в расширяющемся нижнем бьефе зависит от глубины воды в нем и параметров потока на выходе из сооружения. Наиболее часто встречаются три формы сопряжения потока (рассматриваемые 12.5) по типу затопленной струи, сбойного течения и свободного растекания бурного потока. [c.179]

Теоретически при идеальном (без учета диссипативных процессов) газодинамическом истечении в вакуум через отверстие или с помощью сопла можно разогнать поток до любых чисел Маха при любой сколь угодно малой плотности. Однако в действительности при получении потоков разреженного газа с помощью сопел быстрое нарастание пограничного слоя в расширяющейся части сопла препятствует реализации режима, рассчитанного по идеальной схеме. Чтобы избежать Этой трудности, в последние годы уделяется большое внимание изучению свободно расширяющейся струи ). В этом течении нет стенок сопла и, следовательно, нет и мешающего реализации режима пограничного слоя. Однако оказывается, что и в этом течении наличие диссипативных процессов не позволяет получить сколь угодно большие числа Маха. [c.425]

Приведенные данные относятся к свободным струям. Если вблизи от выходного сечения сопла находится стенка, перегораживающая струю, из-за расширения потока (при его повороте у стенки) могут создаваться сверхзвуковые скорости течения даже тогда, когда само сопло не имеет в выходной части расширяющегося участка. При этом в зазоре между соплом и приемным каналом образуется система скачков уплотнения, от положения которых, меняющегося с изменением давления питания, существенно зависит давление на входе в приемный канал. Характеристики элемента сопло — приемный канал при малых расстояниях между соплом и приемным каналом и при очень высоких давлениях воздуха перед соплом, достигающих 70 кГ/см , были исследованы К. И. Ридом [37]. [c.235]

Рассмотрим элементарные задачи, которые встречаются при профилировании. К ним относятся расчет точки внутри поля течения , на оси или линии симметрии на свободной границе на линии тангенциального разрыва в неравномерном потоке на висячей и отраженной ударных волнах. Кроме того, необходим расчет центрированной волны разрежения, а также расчет взаимодействия расширяющейся струи и спутного потока на кромке сопла. Некоторые из этих элементарных задач характерны для расчета и других типов сверхзвуковых внутренних струйных и внешних течений и подробно рассмотрены в литературе (см., например, [1, 27, 32]). [c.129]

Сложными аэродинамическими расчетами характеризуются две группы промышленных узлов перегрузки с последовательно сужающимися каналами для спуска материала (рис. 5.15 а, б, в) и перегрузки по расширяющимся желобам и каналам (рис. 5.15 г, д, е). Во всех случаях вначале поток материала в виде свободной струи частиц, эжектируя воздух, подает его к суженному каналу. Здесь происходит либо разделение, либо слияние двух потоков воздуха. Воздушный баланс на входе в узкий канал запишем в виде [c.268]

Сверхзвуковое сопло и сопло с центральным телом на режиме истечения недорасширенной реактивной струи и в некотором диапазоне на режиме перерасшрения имеют одинаковую величину коэффициента тяги (при 7Г,> 10). При 71с < 10 в сверхзвуковом сопле Лаваля, как уже было рассмотрено выше, имеет место течение с перерасширением реактивной струи без отрыва потока от твердых стенок до тг отр — 3, что приводит к снижению коэффициента тяги. Поскольку сопло с центральным телом не имеет расширяющихся сверхзвуковых твердых стенок, то отсутствует и перерасширение струи, которое имеет место для сопел Лаваля при < срасч- Непосредственно за критическим сечением струя имеет свободную границу, на которой статическое давление [c.86]

Таким образом, из всего изложенного вь ше следует, что структура кавитационной свободно истекающей струи, представленная на рис. 5.1, 6, подобна структуре турбулентной струи в том, что она имеет потенциальное ядро и расширяющийся пограничный слой, состоящий из высоконапорной и низконапорной сред. Основное отличие струйного течения кавитирующей жидкости от струи некавитирующей [c.154]

Внезапное расширение потока. Сочленение труб различного диаметра приводит к добавочным потерям, обусловленным внезапным расширением или внезапным сжатием потока. При входе в широкую часть канала возникает (рис. 9.8) струйное течение со свободной границей, расширяющейся в направлении продольной оси х. На некотором расстоянии от входного сечения 1—/ внешняя граница струи достигает стенок канала и далее течение происходит вновь с фиксированной внешней границей. В данном случае участок местного сопротивления состоит из участка расширения длиной /р и участка выравнивания /в, где неравномерный профиль скорости, показанный на рис. 9.8 кривой abai, принимает в сечении 2—2 форму, характерную для турбулентного течения в трубе при стабилизированном течении. На участке расширения /р между стенкой и границей струи устанавливается сложное вихрев,ое движение, интенсивность которого определяется как формой поперечного сечения канала, так и степенью его расширения. [c.260]

Условия движения свободной струи и возможность сохранения еплошности потока заполнения в значительной степени определяются конструкцией литниковых каналов — струя стремится к сохранению постоянной толщины только при наличии сужающейся литниковой системы. В расширяющихся литниковых системах возможно нарушение устойчивости впускной струи не только из-за волновЕях возмущений, но и вследствие кавитации. [c.88]

Непосредственное применение метода свободно расширяющейся сверхзвуковой струи к металлическому пару затрудняется необходимостью задания высоких температур, требуемых для испарения металла. Чтобы преодолеть это затруднение, в работах [43, 305, 310, 311] металл испаряли в потоке холодного инертного газа при давлении 3 Тор, из которого затем формировали сверхзвуковую струю и молекулярный пучок, содержап] ий металлические кластеры. Вблизи выхода из отверстия сепаратора пучок пронизывали электронами с энергией 40—50 кэВ [305, 310, 311]. [c.103]

Рядом исследователей [37, 318—331] сообщались различные аномалии в масс-спектрах кластеров, возникающих в свободно расширяющейся струе паров различных веществ. Кластеры регистрировали квадрупольным [318, 3191 или времяпролетным [37, 320, [c.106]

Однако Сирси и Фенн [319] при других условиях эксперимента также обнаружили аномально высокую концентрацию кластеров № (Н20)21 и пришли к выводу, что стабильность кластеров такого размера выше, чем стабильность кластеров большего или меньшего размера. В их опытах, в отличие от экспериментов Лина, небольшое количество паров воды добавляли к газу-носителю (Не, Аг, воздух), смесь ионизировали газовым разрядом, а затем выпускали через малое отверстие в вакуум и анализировали масс-спектрометром. Можно сказать так Лин сначала создавал свободно расширяющуюся струю водяного пара, которую затем ионизировал, тогда как Сирси и Фенн, напротив, заставляли расширяться в вакуум струю смеси пара воды и газа-носителя, которую они предварительно ионизировали в резервуаре. В последнем случае образующиеся в разряде положительные ионы быстро приводили к установлению равновесного распределения кластеров Н (НгО) путем серии ионно-молекулярных реакций [c.106]

Кастлмэн и др. [3201 обнаружили в масс-спектре свободно расширяющейся струи смеси водяного пара с газом-носителем (Аг, Не, GOj) ионы (HjO),,, имеющие аномальную концентрацию при п = 2, 26, 28, 30, и объяснили эти аномалии клатратным строением кластеров. По их мнению, клатраты получались после ионизации в квадрупольном масс-спектрометре первичных агрегаций, образующихся в струе. О клатратной структуре иона (H20)ai с нейтральной молекулой в ловушке уже говорилось. Ион Н (Н20)гв рассматривали как слегка деформированную клатратную структуру, составленную из двадцати четырех молекул воды (в виде плоских [c.108]

Согласно Кастлмэну и др. [320], клатратные структуры образуются при ионизации кластеров, возникающих и растущих в свободно расширяющейся струе водяного пара путем тройных соударений. Рост кластеров прекращается, если они становятся вибрацион-но горячими благодаря выделению энергии при последовательном присоединении молекул. Избыточная энергия может также приобретаться при спонтанной структурной перестройке кластера с образованием дополнительных водородных связей. Это может привести к вибрационному нагреванию кластера и его мономолекуляр-ному распаду, если в течение характеристического времени распада не произойдет достаточного числа охлаждающих столкновений. Следовательно, после реорганизации структуры возможно прекращение дальнейшего роста кластеров. [c.108]

Первое упоминание магических чисел встречается в работах Эхта и др. [322, 325], где с помощью времяпролетного масс-спектрометра измерялись масс-спектры кластеров ксенона Хе , возникающих в свободно расширяющейся струе газа. [c.113]

Недавно обнаружены флуктуации интенсивности во времяпро-летных масс-спектрах свободно расширяющейся струи Аг и Кг [331]. Сильные пики соответствуют следующим числам п атомов в кластере [c.114]

Масс-спектры кластеров In , Bi , Sb приведены на рис. 50 1326]. Собственный пар индия является существенно моноатомным. Между тем в свободно расширяющейся струе смеси пара металла с инертным газом-носителем наблюдались, кроме мономера, агрегации 1п2 и 1п (w = 9 -Ь 50). Кластеры Iiij—Ins маскировались фоном, состоящим главным образом из органических молекул. Хотя максимальной разрешаемой агрегацией был Хпдо, масс-спектр простирался до Injoo. [c.116]

Интересное сообщение о стабильности дважды заряженных ионных кластеров РЬ , (Nal) / п Хе сделано в работе [338]. Известно, что большинство дважды заряженных молекул не стабильно из-за превышения энергии кулоновского отталкивания двух положительно заряженных дырок над энергией связи молекулы. Измеряя с помощью времяпролетного масс-спектрометра распределение по массам ионизированных кластеров РЬ , (Nal) и Хе , образующихся в свободно расширяющейся струе Хе или смеси паров РЬ, Nal с инертным газом, авторы работы [338] нашли, что дважды заряженные ионы становятся стабильными, когда кластеры [c.116]

Часто предполагаемое равенство единице коэффициента прилипания д приводит к значительному преувеличению скорости образования зародышей, ибо в действительности не все соударяющиеся с кластером молекулы пара конденсируются, поскольку для удаления теплоты конденсации требуются многократные столкновения [42]. Например, измеренные концентрации кластеров в свободно расширяющейся сверхзвуковой струе GOg смогли быть объяснены теорией только при значении коэффициента прилипания мономера на димерах, тримерах и тетрамерах, равном З-Ю" [342]. [c.119]

РИС. 54. Молярная концентрация с тетра- ( ) и пентамеров (2) в свободно расширяющейся струе СО2 [c.123]

Интересные результаты получили Ямашита и др. [350], измеряя масс-спектры свободно расширяющейся струи Аг или Oj. Они нашли, что небольшие добавки других газов (N2, С2Н4, а также СО 2 к Аг) вызывают сильное уменьшение конечной концентрации димеров основного газа, которое не может быть объяснено ни изменениями термодинамических характеристик струи (давление, температура, концентрация), ни обычными кинетическими факторами (относительные поперечные сечения для частоты столкновений и обмена энергией). Как полагают авторы работы [350], этот эффект обусловлен увеличением скорости распада димеров основного газа за счет двойных столкновений на более поздних стадиях расширения струи, когда число тройных столкновений уменьшается. [c.124]

Относительно высокая стабильность тримера Lij, у которого, согласно [4431, = 0,6 эВ, предсказывалась в расчетах методами DIM [431] и РР LSD [387]. Однако измерения концентрации кластеров Li в свободно расширяющейся струе посредством квадрупольного анализатора масс не обнаружило следов Ыз и Lis, хотя Li, Lie и Lis детектировались вполне отчетливо, а Li и Lig также наблюдались, но в меньших количествах [316, 317]. Эти результаты расценивались в работе [430] как подтверждающие, с одной стороны, справедливость расчетов методом NDO/BW и, с другой — ошибочность расчетов методами DIM и РР LSD. [c.156]

Чтобы полностью исключить влияние подложки, Фарж и др. [307J изучали электронную дифракцию от кластеров Аг, Ne, Кг и Хе, вырастающих непосредственно в свободно расширяющейся струе газа. Электронограммы показали зависимость структуры кластеров от их размера при числе атомов < 50 возникают полиикосаэдрические аморфные агрегации, в интервале 50 тг< 800 образуются многослойные икосаэдры, а при тг>800 частицы имеют ГЦК-структуру. [c.182]

Нумахи исследовал кавитацию в воде при различном содержании в ней воздуха и обнаружил, что в стеклянной трубе, сначала суживающейся, а затем расширяющейся, струя воды остается совершенно прозрачной и спокойной до тех пор, пока содержание воздуха меньше половины количества, требующегося для насыщения по мере же увеличения содержания воздуха около струи появляется все больше и больше пены. Длина свободной струи зависит от противодавления. Она довольно точно совпадает с той длиной, которую дает вычисление на основании теоремы о количество движения для случая внезапного расширения трубы ( 6, гл. II). Следовательно, давление восстанавливает свою величину тем меньше, чем меньше отношение поперечного сече- [c.414]

Гомогенное зародышеобразование можно наблюдать не только в камерах Вильсона, но также при смешении паро-газовой смеси с холодным инертным газом в свободной струе [14], при течении смеси в сверхзвуковой трубе [140]. Амелин [14] отметил спонтанную конденсацию водяного пара при 41,2 °С и 5 = 2,73. Он констатировал хорошее согласие степени пересыщения с оценкой по классической теории S = 2,72). Штейн и Вегенер [140] нашли зависимость среднего размера капелек и их концентрации от влажности воздуха, расширяющегося в сверхзвуковой трубе. Эта информация получена из наблюдений рассеяния лазерного луча капельками в определенном сечении трубы. Авторы высказываются в пользу классической теории нуклеации. Для ее полного согласования с опытом нри низких температурах нужно считать 0< Оо- Туми [141] определял критическое пересыщение в смеси паров воды и соляной кислоты при гетерогенном зародышеобразовании. Капельки выпадали на пластинках, покрытых разными полимерными пленками. Зависимость S от угла смачивания 0 соответствует фольмеровскому множителю (см. 9), который для случая капельки в паре имеет вид [c.158]

При расчете струй с параметром спутности ш > 0.5 внешняя граница расчетной области располагалась в свободном потоке на достаточном удалении от области возмущенного движения и условия на ней имели вид (12). Проводились также расчеты течений за лепестковым насадком в канале слабоизменяющегося сечения, когда стенки не оказывают влияния на струю, т.е. граничные условия опять же имеют вид (12), но следует учитывать продольный градиент давления б 7г/б ж и определять его из условия сохранения расхода. При рассмотрении затопленных струй или струй со спутностью ш < 0.5 оказалось необходимым перейти в расширяющуюся систему координат и модифицировать условие для потенциала [c.325]

Пояснение. Опыты, проведенные при адиабатном течении слабо перегретого и насыщенного пара, показывают, что при достижении давления насыщения пар не сразу начинает конденсиро ваться, а некоторое время остается в однофазном, метастабильном, переохлажденном состоянии. Температура его становится меньшей, чем температура насыщения, соответствующая то.му давлению, которое пар в данный момент имеет. Переохлаждение А< = /з—<п иногда бывает значительным и досгигает 60—70°С. Конденсация начинается в свободной струе, если пар вытекает из суживающегося сопла. При течении в сопле Лаваля конденсация начинается в расширяющейся его части и протекает скачкообразно. Место возникновения скачка конденсации определяется многими факторами (величиной перегрева пара на входе в сопло или начальной влажностью, отношением давлений р=рср/ро, числом Рейнольдса, формой сопла). [c.121]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...