Температура в потоке торможения

Из последнего выражения можно получить расчетную формулу для отношения температуры торможения к температуре в потоке как функцию числа Маха [c.24]

Зависимость отношения температуры в потоке к температуре торможения от относительной скорости выглядит так [c.26]

Здесь ао и То — соответственно скорость звука и температура в точке торможения. Им соответствуют некоторые давление и плотность ро. Величины а , То, ро, Ро, называемые параметрами торможения, являются константами данного газового потока. Но не обязательно им приписывать смысл параметров газа в некоторой точке торможения, ибо таковой в данном потоке может и не быть. Параметры торможения можно понимать как расчетные параметры, которые мы получили бы, если бы данный поток полностью затормозили без необратимых преобразований механической энергии. Особую роль играет температура торможения То,, поскольку, как это следует из уравнения (11.26), она определяет полную энергию данного газового потока. [c.415]

Здесь йо и Го — соответственно скорость звука и температура в точке торможения. Им соответствуют некоторые давление рд и плотность Ро. Величины йд, Тд, рдИ рд, называемые параметрами торможения, служат константами данного газового потока. Но не обязательно им приписывать смысл параметров газа в некоторой точке торможения, ибо таковой в данном потоке может [c.437]

В настоящей книге не описываются способы измерения температуры в потоке газа большой скорости. В термодинамических исследованиях при измерениях температуры в потоке газа (жидкости) обеспечивают небольшие скорости, так чтобы температура торможения мало отличалась от температуры потока. Разность этих температур можно определить по формуле [c.81]

Высокоскоростным течениям присуща еще одна особенность. Она проявляется, когда давление и скорость претерпевают резкие изменения, как, например, в случае торможения потока, набегающего на неподвижное препятствие. Оказывается, что при этом характер изменения температуры в потоке будет различным для капельных жидкостей и газов. [c.269]

Температура термометра, помещённого в рабочую часть, также приблизительно равна температуре торможения. Это объясняется образованием у стенок трубы и термометра пограничного слоя, в котором обтекающий, газовый поток полностью затормаживается. Таким образом, неподвижный термометр не может измерить температуру в потоке таза. По тем же причинам поверхность тел, движущихся с большой скоростью в воздухе, бывает сильно разогрета. Например, поверхность снаряда, вылетающего из ору- [c.16]

Полное давление может быть измерено трубкой Пито, а температура торможения — термометром с диффузором, который измеряет температуру в точке торможения на каком-либо препятствии, где поток затормаживается после того, как он замедлен в небольшом диффузоре. [c.261]

Следует подчеркнуть, что, согласно уравнению энергии (24), в энергетически изолированном потоке идеального газа существует однозначная зависимость между температурой газа Т (теплосодержанием г) и скоростью течения w. Повышение скорости Б таком потоке всегда сопровождается снижением температуры независимо от изменения других параметров газа. Если в двух сечениях энергетически изолированного потока одинакова скорость течения, то в них будет одинаковой и температура газа, какие бы процессы ни происходили в потоке между рассматриваемыми сечениями. При уменьшении скорости течения до нуля газ приобретает одинаковую температуру Т независимо от особенностей процесса торможения и возникающих при этом необратимых потерь. [c.19]

Величина р носит название полного давления. Как и температура торможения, полное давление является удобной характеристикой газового потока, так как оно связывает сразу два фактора скорость и давление в потоке последнее обычно называют статическим давлением. Итак, отношение полного давления к статическому есть функция числа М. [c.31]

ЛИШЬ осевую составляющую скорости. Это, однако, не так, поскольку при заданных параметрах торможения значения температуры, статического давления, плотности газа будут зависеть также от величины окружной (радиальной) составляющей скорости изменения последней будут влиять на значение расхода и импульса потока. Дело в том, что, согласно уравнению энергии и полученным из него соотношениям (101)—(103), связь между параметрами в потоке и параметрами торможения определяется изменением абсолютной скорости (или приведенной скорости, вычисленной по абсолютной скорости и полной температуре торможения), независимо от угла, составляемого скоростью с осью. [c.254]

Приведенный в 3 метод расчета газового эжектора позволяет определить параметры эжектора — увеличителя тяги с учетом сжимаемости при больших отношениях давлений смешивающихся газов, больших скоростях и температурах в эжектирую-щей струе и тем самым уточнить полученные выше результаты. Расчет проводится для эжектора с заданными геометрическими размерами, т. е. параметрами а и /. Полное давление и температура эжектирующего газа р и Т для данного режима работы двигателя известны. Полное давление и температура торможения эжектируемого воздуха р и Т1 определяются по параметрам атмосферы Рв и и скорости полета с учетом потерь полного давления в воздухозаборнике. Далее, последовательно задаваясь различными значениями Я2, определяем параметры смеси газа и воздуха на выходе из диффузора. Реальным будет такой режим (такие значения коэффициента эжекции п и скорости истечения w ), при котором давление дозвукового потока в выходном сечении диффузора получается равным атмосферному давлению Ря. [c.561]

Правда, при гиперзвуковых скоростях температура газа вследствие торможения потока в ударных волнах и пограничном [c.128]

Для анализа процессов в газовых потоках при больших скоростях течения используют два значения температуры Т — термодинамическую (статическую) температуру и Т — температуру полного адиабатного торможения (температуру торможения, полную температуру). Связь между ними устанавливается следующими выражениями [c.177]

При торможении воздуха, движущегося с очень большими скоростями, в потоке развиваются высокие температуры. При этом нагрев газа влечет за собой изменение его термодинамических параметров, а также различные физико-химические превращения. Например, в случае нагрева воздуха, находящегося при нормальном атмосферном давлении, до температуры 1500 К начинается заметное возбуждение колебательных уровней внутренней энергии молекул кислорода и азота воздуха при нагреве до температуры 3000 К эти уровни для кислорода оказываются полностью возбужденными и дальнейшее нагревание приводит к его диссоциации, завершающейся при температуре 6000 К (т. е. молекулы кислорода почти полностью диссоциированы). Кроме того, при такой температуре происходит диссоциация большей части молекул азота. С дальнейшим повышением температуры начинает развиваться процесс возбуждения электронных степеней свободы, а затем происходит отрыв электронов от атомов азота и кислорода. Это явление называется ионизацией. Процесс ионизации интенсифицируется по мере увеличения температуры и сопровождается ростом концентрации свободных электронов. [c.34]

Определить температуру 7 , давление р и плотность рд этого потока при адиабатическом торможении до состояния покоя, а также найти скорость звука q в потоке. [c.144]

Пусть поток при адиабатном течении набегает на какое-либо тело М. Тогда в соответствии с рис. 1.31 какая-то центральная струйка рабочего тела (потока) при ударе по нормали о тело М в точке О, полностью потеряв свою кинетическую энергию, повысит свою температуру. Точка, в которой скорость рабочего тела обращается в нуль, называется точкой нулевой скорости, а температура в этой точке — температурой полного торможения. Для определения этой температуры напишем интегральное выражение уравнения (1.173) для газа [c.50]

Рассмотрим еще раз обтекание тела установившимся потоком идеального совершенного газа при наличии адиабатич-ности, но в данном случае предположим, что либо набегающий поток сверхзвуковой, либо в возмущенном потоке вблизи тела образуются сверхзвуковые зоны. В этих случаях обычно возникают скачки уплотнения, и поэтому нельзя пользоваться принятым выше основным допущением о непрерывности движения. При наличии в потоке скачков уплотнения на линиях тока, пересекающих скачок, температура торможения Т по-прежнему сохраняется, а давление торможения р падает, так как при переходе через скачок благодаря росту энтропии появляются необратимые потери, связанные с переходом механической энергии в тепло. Наличие этих потерь в скачках, характеризующихся убыванием давления торможения, влечет за собой появление сопротивления при обтекании тел газом. [c.78]

Иная и более сложная картина наблюдается в газовых потоках. В отличие от капельных жидкостей газы являются сжимаемыми средами их плотность зависит от давления и температуры. Поэтому при торможении газового потока его кинетическая энергия йи /2 лишь частично расходуется на увеличение энергии давления Ро/ро — р/р, остальная часть этой энергии вызывает повышение внутренней энергии газа с ( о — [c.269]

Иная и более сложная картина наблюдается в газовых потоках. В отличие от капельных жидкостей газы являются сжимаемыми средами их плотность зависит от давления и температуры. Поэтому при торможении газового потока его кинетическая энергия м) /2 лишь частично расходуется на увеличение энергии давления [c.288]

В связи с этим ниже для расчета пропускной способности дросселя в общем случае будем использовать при известных температурах торможения (первая постановка задачи) формулы (115) и (116) и формулу (60) при известных температурах газа в потоке (вторая постановка задачи). [c.220]

Рис. 10-2. Зависимость конвективного (а) и лучистого (б) тепловых потоков от радиуса кривизны R в окрестности точки торможения сферического тела при различных температурах заторможенного потока [Л. 10-41.

Если вдувать через поверхность тела вместе с продуктами разрушения газообразные компоненты, обладающие высокими коэффициентами поглощения в вакуумном ультрафиолете, то они срежут излучение в этом диапазоне. При этом продукты вдува нагреются до температур в несколько тысяч градусов и сами смогут излучать энергию в направлении поверхности тела. Иными словами, в определенных спектральных интервалах возникнет вторичное излучение вдуваемых продуктов разрушения. Тем не менее это вторичное излучение будет менее опасным, ибо вследствие различия температуры торможения набегающего потока н температуры оттесненного пограничного слоя оно в соответствии с законом смещения Вина будет происходить в основном в видимом или даже в инфракрасном диапазоне спектра. Несмотря на схематичность и определенную приближенность подобных рассуждений, они помогают [c.297]

Подобное явление имеет место, когда газовый поток набегает на какое-либо тело. Тогда некоторая центральная струйка газа, подходящая к телу по нормали, потеряв после удара свою кинетическую энергию, будет иметь максимальную температуру. Точка, в которой скорость газа обращается в нуль, называется точкой нулевой скорости, а температура в этой точке — температурой полного торможения (Г ор, ). [c.141]

Как и следовало ожидать, число М (при заданном i ) является функцией двух параметров — удельного объема и температуры (или давления). В отличие от газового потока, где число М однозначно определяет отношение температуры торможения к местной температуре, а тем самым и отношение энтальпий, здесь, в потоке влажного пара, задания М и местного значения энтальпии недостаточно для определения энтальпии в заторможенном состоянии. Для определения I o требуется, кроме М и г, располагать еще одним из термических параметров. Так же и заданным г о и местному значению М могут отвечать различные состояния системы жидкость—пар. [c.80]

Уравнение теплосодержания объясняет следующий весьма интересный факт. При течении газа возле твердой поверхности йез теплообмена температура последней близка к температуре торможения в газе. Дело в том, что в связп с вязкостью газа возле твердой стенки всегда образуется тонкий пограничный слои, в котором скорость газа относительно стенки меняется от величины, равной скорости обтекающего потока, до нуля (на стенке). Но раз частицы газа непосредственно возле стенки затормаживаются, то при отсутствии теплообмена температура на стенке должна быть равна темлературе торможения. Так, например, в рабочей части аэродинамической трубы сверхзвуковых скоростей (рис. 1.3), где скорость газа очень велика, его температура Гр ч должна быть значительно ниже, чем в предкамере, из которой покоящийся газ (Го) поступает в трубу. Например, при скорости в рабочей части Wp., = 600 м/с и температуре торможения в предкамере Гц = Го = 300 К получается температура в потоке [c.20]

Приведенные значения для Ртер и, вообще говоря, приемлемые значения для Рпроп при больших Т и, следовательно, при ТУТ 1, но при существенной разности Т — Т , показывают, что при малых скоростях полета (малые и большие Т ) применение прямоточного двигателя нецелесообразно, при больших же сверхзвуковых скоростях прямоточный двигатель может быть весьма эффективен. Однако нужно иметь в виду, что при возрастании числа Маха свыше М = 4 температуры торможения становятся очень большими. Статические температуры в потоке внутри двигателя можно сохранять в приемлемых пределах регулированием величины скорости потока газа внутри двигателя. [c.140]

Одной из основных задач проведенных расчетов является определение возможной доли расплавленной фазы при разрушении стеклопластиков (рис. 8-16). Интересно заметить, что коэффициент газификации I" =GwlGs сравнительно слабо зависит от давления набегающего потока Ре, в то же время он резко возрастает с увеличением температуры или энтальпии торможения. Таким образом, стеклообразные материалы из класса плавящихся, а потому и малоэффективных, теплозащитных материалов переходят в класс сублимирующих покрытий уже при достижении температуры в потоке порядка 10 ООО К. Забегая вперед, отметим, что в случае полупрозрачных материалов зависимость Г от оказывается более сложной, при малых давлениях ре она даже не является монотонной. [c.217]

Сухой насыщенный пар в результате ударного торможения переходит в перегретое состояние, в связи с чем температуры газообразной и конденсированной фаз непосредственно за фронтом скачка различаются на конечную величину. Выравнивание температур в потоке и восстановление термодинамического равновесия происходят в дальнейшем путем необратимого обмена теплом и массой мгжду фазами системы. [c.238]

При применении для измерения температуры в потоке газа большой скорости термоприемииков с камерой торможения методическая погрешность за счет теплообмена излучением будет играть меньшую роль, так как стенка камеры по суш еству является экраноМ( а следовательно, защитой от теплообмена излучением. Следует также отметить, что для потока большой скорости коэффициент теплоотдачи значительно больше, чем для потока умеренной скорости. [c.255]

Для всех типов аэродинамических труб в задачу такого расчета входит определение параметров потока (давления, плотности, числа Рейнольдса и др.) в рабочей части и в других сечениях трубы. Обозначим через р, р и Г соответственно давление, плотность и температуру в потоке, а через Pq, ро и Го — соответственно давление, плотность и температуру изэнтропического торможения потока. Индексы при этих величинах, а также при других параметрах (скорость V, скорость звука а, число fA VJa, относительная скорость %=Vla ) совпадают с номерами поперечных сечений трубы, показанных на рис. 1.4.10. Введем обозначение для коэффициента восстановления давления на каком-либо участке трубы Vn=Po(n+ )lpon и будем считать течение здесь одномерным. [c.38]

При течении газа у поверхности какого-либо тела вследствие сил внутреннего трения происходит торможение потока, что вызывает увеличение температуры тела. Температура адиабатно изолированного тела, помещенного в поток газа, называется собственной, или равновесной. Собственную температуру можно определить неподвижным теплоизолированным термометром, находяш,имся в потоке перемещающейся жидкости. Термодинамическую температуру можно определить термометром, который перемещается вместе с газом. Разность между собственной и термодинамической температурой равна [c.439]

Торможение формы. Тепловые напряжения, вызванные торможением фор.мьг, возникают при неравномерном нагреве детали, когда отдельные волокна материала лишены возможности по конфигурации детали расширяться в соответствии с законом тепловой деформации. В отличие от торможения с.межности здесь напряжения возникают только при перепаде температур в теле детали (при стационарном тепловом потоке, когда тепло переходит от горячих участков к более холодным, или при пеустановившемся тепловом потоке, например при тепловом ударе, когда волна тепла распространяется по телу детали). [c.366]

Пример 1. В сечении 1 дозвуковой части идеального сопла Лаваля и. шестны давление в потоке pi = 16-10 Н/м , температура торможения Т = 400 К, приведенная скорость Xi = 0,6. Требуется определить приведенную скорость Хз и давление газа в сечении 2, где температура Гз равна 273 К. [c.235]

Величина адиабатной температуры стенки зависит от результирующего эффекта двух параллельно протекающих процессов выделения теплоты, обусловленное торможением газа в пограничном слое, которое вызвано силами вязкости отвода теплоты в поток, который осуществляется в основном путем теплопроводности благодаря температурному градиенту в пограничном слое. При Рг = 1 эти эффекты уравновешиваются и г = 1, а, = Т). При Рг < 1 коэффициент восстановления те1мпературы также меньше единш1ы. [c.377]

В современной аэродинамике часто рассматриваются летательные аппараты, движущиеся с весьма большими сверхзвуковыми скоростями. При таких скоростях взаимодействие газа с обтекаемой поверхностью приводит к зг ачительному повышению температуры в тех областях потока, где происходит его интенсивное торможение (пограничный слой, критические точки, ударные волны). Это вызывает изменение физико-химических свойств газа (теплоемкостей, вязкости, состава и др-), что, в свою очередь, значительно влияет на величину и распределение напряжений (прежде всего касательных), а также тепловых потоков от разогретого газа к обтекаемой стенке. [c.10]

При больших температурах торможения и больших статических температурах в газовом потоке могут возникать различного рода физико-химические процессы, связанные с ионизацией, химическими реакциями, оплавлением и испарением поверхности обтекаемого тела, с диффузией и излучением. В этих случаях особенно важное значение имеют свойства теплообмена между телом и обтекаюш,им потоком газа или жидкости. Все эти явления имеют большое значение в тонких пограничных слоях. Проблемы теплообмена и нагревания тел, движуш ихся в газе с большими скоростями, в значительной степени являются проблемами теории пограничного слоя. [c.267]

Тепловой расчет фрикционных узлов трактора производится на ЭЦВМ, что позволяет определять мгновенную температуру в парах трения муфт и тормозов. При разработке программы был выбран метод Фурье решения граничных задач [20]. Распределение тепла в узле принято одномерным пер-пендикулярнььм плоскостям трепня. Особенностью метода расчета является то, что тепловой поток принят не постоянным, а изменяющимся в функции времени в соответствии с изменением мощности трения при работе узла. Действительный характер изменения и величина мощности трения определяются в результате расчета задач динамики при разгоне, переключении передач и торможении агрегата. [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...