Диффузор сверхзвуковой

Рассмотрим особенности работы инжектора при переменном противодавлении. При пониженных рд в выходном участке камеры смешения отмечается участок повышения давления, а в горле и диффузоре давление падает, а затем возрастает в системе скачков. Это означает, что поток в горле и во входном участке диффузора сверхзвуковой. По мере повышения рд область скачкообразного изменения давлений смещается против потока, а давление в камере смешения и в горле сохраняется неизменным (при сверхзвуковых скоростях возмущения не распространяются против потока). Вплоть до предельного противодавления рд. р параметры в камере сохраняются неизменными, но при рд > рд. р наступают режимы с интенсивным изменением структуры потока в камере смешения (срыв). Скачок, перемещающийся внутрь камеры, вызывает увеличение интенсивности пульсаций и соответственно расходов пара и жидкости. [c.136]

Во многих задачах газовой динамики необходимо обеспечить переход от сверхзвуковой скорости потока к дозвуковой. Как правило, этот переход совершается в скачках уплотнения, что имеет место в диффузорах сверхзвуковых аэродинамических труб, во входных диффузорах воздушно-реактивных двигателей, в колесах газовых турбин и т.п. В случае течения идеального газа в канале сверхзвуковой поток преобразуется в дозвуковой посредством прямого скачка уплотнения. [c.462]

Рассмотрим воздушный поток в диффузоре сверхзвуковой аэродинамической трубы (см. рис. 1.4.1). Скорости такого потока будут дозвуковыми. При этом то обстоятельство, что движение воздуха происходит в канале с небольшим расширением и, следовательно, параметры потока в различных точках какого-либо поперечного сечения можно принять [c.132]

Измерения в диффузоре сверхзвуковой аэродинамической трубы. [c.134]

Ряд важных вопросов (теория сверхзвуковых сопел, диффузоров, эжекторов и решеток крыльев, использование газодинамических функций и др.) в новом издании излагается более обстоятельно, чем прежде. Появление специальных учебников и [c.9]

М около 0,9, объясняется тем, что на этих режимах в начальной части диффузора развивается вона сверхзвуковых скоростей, замыкающаяся скачком уплотнения, который вносит большое волновое сопротивление. [c.460]

Рассмотрим теперь работу диффузора ВРД, имеющего обычную ( дозвуковую ) форму, при сверхзвуковой скорости потока на входе. Перед входом в такой диффузор образуется скачок [c.462]

Возможен и такой случай, когда рабочая струя входит в диффузор со сверхзвуковой скоростью, [c.463]

Итак, в двигателе с простым диффузором торможение входящей струи при сверхзвуковой начальной скорости начинается с прямого скачка уплотнения. Потери в скачке и параметры потока за скачком определяются по формулам, приведенным в гл. III. [c.463]

Поскольку поток в простом диффузоре является дозвуковым даже при сверхзвуковой скорости полета (li < 1, Хе>1), гидравлические потери в канале такого диффузора можно рассчитывать по формулам (22) и (23) настоящей главы. [c.463]

Если для случая дозвуковой скорости полета потери полного давления при торможении рабочей струи определялись только внутренним сопротивлением диффузора Од, то для случая сверхзвуковой скорости эти потери включают также волновое сопротивление Оп, т. е. определяются произведением коэффициентов сохранения полного давления в прямом скачке и в диффузоре (<1пО ). [c.463]

Применяя диффузоры специальной формы, можно осуществлять ступенчатое торможение сверхзвукового потока посредством различных систем косых скачков уплотнения. Так как за обычным плоским косым скачком скорость остается сверхзвуковой, то для полного торможения потока нужно за последним косым скачком поместить прямой скачок или особый участок криволинейной ударной волны, элементами которой являются сильные косые скачки, переводящие поток в дозвуковой. [c.464]

Общее изменение полного давления в сверхзвуковом диффузоре, содержащем косой и прямой скачки, определяется произведением коэффициентов сохранения полного давления [c.465]

Принципиальная схема осесимметричного сверхзвукового диффузора ничем не отличается от схемы плоского диффузора. [c.469]

Скорость течения в каналах двигателя (в частности, перед компрессором и перед камерой сгорания) обычно должна быть значительно ниже скорости звука, вследствие чего внутренний канал сверхзвукового диффузора, куда воздух попадает из входного отверстия, делается расширяющимся. Но если во входном отверстии скорость равна критической, то такой канал может работать и как расширяющаяся часть сопла Лаваля с образованием сверхзвукового течения, завершаемого дополнительным скачком уплотнения. [c.471]

Форму внутреннего канала и условия работы диффузора стараются выбрать такими, чтобы потери в дополнительном скачке, по крайней мере на основном (расчетном) режиме, были как можно меньше, а это достигается предельно возможным сокращением дополнительной сверхзвуковой зоны течения. [c.471]

При плавной форме и малых углах раскрытия начальной части (горловины) внутреннего канала диффузора удается избежать отрыва пограничного слоя в скачке (при Мн<3,5), замыкающем дополнительную сверхзвуковую зону, и свести потери полного давления во внутреннем канале до 3—5 % (Овв = = 0,97-0,95). [c.471]

Описанные выше сверхзвуковые диффузоры, в которых основная система скачков уплотнения расположена перед входным отверстием (перед обечайкой), относят к категории диффузоров с внешним сжатием (несмотря на наличие дополнительного сжатия во внутреннем канале). Если в таком диффузоре все скачки пересекаются на кромке А обечайки (рис. 8.40), то, как уже отмечалось, система скачков не нарушает внешнего обтекания обечайки. Однако внутренняя стенка обечайки должна быть ориентирована по направлению потока в замыкающем прямом скачке, которое тем сильнее отклонено от направления набегающего невозмущенного потока, чем больше косых скачков имеется на центральном теле диффузора. [c.471]

Входной канал диффузора (между обечайкой и центральным телом) обычно сначала немного сужается, а затем расширяется, т. е. имеет узкое сечение, перед которым (за системой скачков) дозвуковой поток разгоняется до критической скорости. Далее формируется участок сверхзвукового течения, завершаемый ударной волной (волнистые линии на рис. 8.42, 8.44—8.46), за которым следует область дозвукового диффузорного течения. [c.472]

Рис. 8.44. Изоэнтропическое внешнее сжатие в сверхзвуковом диффузоре 1 — центральное тело,

Рис. 8.45. Сверхзвуковой диффузор Рис. 8.46. Сверхзвуковой диффу-

До сих пор мы рассматривали сверхзвуковые диффузоры, работающие на основном, расчетном значении скорости набегающего потока. При отклонении от расчетного режима форма системы скачков изменяется, в связи с чем некоторые из заданных условий нарушаются. В частности, в нерегулируемом диффузоре с внешним сжатием при уменьшении числа Маха набегающего потока скачки уплотнения становятся более крутыми (рис. 8.48) [c.476]

Описанная методика относится к расчету плоского сверхзвукового диффузора с внешним сжатием и оптимальной системой скачков уплотнения на расчетном режиме, при котором все скачки пересекаются на кромке обечайки. [c.479]

На основании (14.5) заключаем, ЧТО в сверхзвуковом механическом со пле (рис. 14.2) до-з вуковой поток ускоряется до А,= 1, совершая работу на колесе турбины, а за критическим сечением сверхзвуковой поток ускоряется при подводе к нему механической энергии в компрессоре. В сверхзвуковом диффузоре сверхзвуковой поток тормозится, совершая работу в турбине, а дозвуковой — при подводе к нему механической энергии в компрессоре. [c.259]

Учитывая, что потери полного давления в косом скачке меньше, чем в прямом, на практике оказывается возможным с помощью ряда косых скачков провести торможение сверхзвукового потока при обеспечении более высокого уровня полного давления. На этом принципе работают диффузоры сверхзвуковых ПВРД. [c.25]

Характер зависимости давления в камере смешения от х при постоянном давлении р показывает, что pJPo меняется периодически при изменении х = х1с1 (1 —диаметр выходного сечения сопла), если поток на входе в диффузор сверхзвуковой (рис. 7-36). При больших значениях х давление р непрерывно увеличивается с ростом х (в этом случае скорость на входе в диффузор дозвуковая). Периодический характер зависимости от х при М1>> 1 объясняется волновой структурой потока. Если при перемещении сопла относительно диффузора на стенку входной части попадают скачки, импульс от стенки уменьшается (снижается у) и давление в камере увеличивается. Наоборот, если на входе в диффузор расположены волны разрежения, давление в камере смешения возрастает. Изменение коэффициента эжекции при этом происходит по характеристике ступени, соответствующей постоянному давлению за диффузором pJр — сох ). [c.444]

В пятое издание княги внесены некоторые изменения, относящиеся К главам I, II, VI, VIII и X, посвященным гидравлике, основным уравнениям гидрогазодинамики, теории пограничного слоя, соплам и диффузорам, крылу и решеткам лопаток заново написана мною глава VII (кроме 6) о турбулентных струях, добавлена глава XIV о численных методах расчета газовых течений, составленная В. В. Дугановым ( 2, 4, 5, 6) и В. Д. Захаровым ( 1, 3), и дополнена В. В. Дугановым глава IV ( 7 — 9) некоторыми сведениями по теории сверхзвуковых течений. [c.8]

Вместе с тем многие вопросы, нанример определение сопротивления трения ц нолей скорости п температуры, построение картины течения в камере сгорания, эжекторе и сверхзвуковом диффузоре, выяснение силового и теплового воздействия выхлопной струи реактивного двигателя на органы управления и другие части летательного аппарата, а также на стенки испытательного стенда и т. п., не могут быть разрешены без привлечения дифференциальных уравнений гидрогазодинамики или уравнений пограничного слоя.. В связи с этим в кннге значительное внимание уделено основам гидродинамики, теории пограничного слоя и теории струй. [c.9]

Нужно отметить, что истинное давление, которое получается при торможении струи газа, может существенно отличаться от полного давления, определенного но формуле (68). Объясняется это тем, что в действительности торможение струи часто протекает не по идеальной адиабате, а с более или менее существенными гидравлическими потерями. Например, в диффузоре при дозвуковом течении газа уменьшение скорости обычно сопровождается вихреобразованиями, вносящими значительные сопротивления в газовый поток. При торможении сверхзвукового потока почти всегда образуются ударные волны, дающие специфическое волновое сопротивление. Итак, действительное давление в за-торможенно11 струе газа обычно ниже полного давления набегающей струи. [c.32]

Различные комбинации скачков исследованы в работе Г. И. Петрова и Е. П. Ухова ). Рассмотрим вопрос о сверхзвуковом диффузоре, используя результаты этой работы. Обратимся сначала к наиболее простой схеме сверхзвукового диффузора, в которой торможение потока осуществляется посредством двух скачков косого и прямого. В косом скачке происходит уменьшение сверхзвуковой скорости, а в прямом скачке — пониженная сверхзвуковая скорость переводится в дозвуковую. [c.465]

Герман P. Сверхзвуковые входные диффузоры,— М. Физматгиз, I960. [c.469]

Как показывает рис. 8.38, увеличение числа скачков ведет к уменьшению суммарных потерь полного давления в системе. При увеличенип числа скачков до бесконечности потери в системе должны упасть до нуля (Од- - 1), т. е. осуществляется переход к изоэнтропическому торможению. Форма центрального тела плоского изоэнтропического сверхзвукового диффузора с внешним сжатием изображена на рис. 8.44. [c.473]

Сверхзвуковой диффузор с полным внутренним сжатием может быть осуществлен без центрального тела (рис. 8.46). В таком диффузоре косой скачок отходит от кромки обечайки А и пересекается в точке О на оси диффузора со скачком, идущим от противоположной кромки. Поток газа в скачке АО отклоняется от первоначального направления и становится параллельным стенке АС. В точке О линии тока вынуждены возвратиться к первоначальному направлению, в связи с чем возникает отраженный скачок 0D. В точке D поток вновь отклоняется от осевого направления и становится параллельным стенке диффузора это вызывает новый скачок, который отражается от оси диффузора, образуя следующий скачок и т. д. Так как в скачках уплотнения поток тормозится, то предельный угол поворота в каждом последующем скачке меньше, чем в предыдущем. Описанный процесс продолжается до тех пор, пока требуемый угол отклонения потока не оказывается больше предельного (ы > > (Omai) с наступлением этого режима вместо очередного плоского скачка образуется криволинейная ударная волна EF, за которой поток становится дозвуковым. Дальнейшее течение в сужающем канале идет с увеличением скорости, причем в узком сечении скорость должна быть ниже или равна критической в последнем случае за узким сечением может возникнуть дополнительная сверхзвуковая зона, завершаемая скачком уплотнения GH. [c.475]

Сверхзвуковой диффузор с полным внутренним сжатием используется в аэродинамических трубах. Вследствие частичного пзоэнтропического сжатия в диффузоре малого угла удается вдвое уменьшить потери по сравнению с таковыми в прямом скачке (подсчитанными по числу Маха перед диффузором). [c.475]

В частности, площадь узкого сечения диффузора (горла) с учетом влияния пограничного слоя приходится увеличить на 5—15 % по сравнению с определенной без поправкп на его влияние. Чтобы обеспечить безотрывное течение газа в расширяющейся дозвуковой части канала, следующей за горлом диффузора, ее сопряжение с концом сверхзвуковой части осуществляют с помощью специального переходного канала, имеющего весьма плавные очертания с участком постоянного сечения (в зоне горла). Иногда для улучшения характеристик диффузора применяют слив или отсос пограничного слоя через специальные отверстия или щели в стенках диффузора. [c.476]

Рис. 8.49. Зависимость от скорости полета ко. ффициептов сохраиения полного давления и расхода для трехскачкового сверхзвукового диффузора с внешним сжатием, имеющего оптимальные характеристики ири М = 3

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...