Ударные волны отошедшие

При сверхзвуковом обтекании тел перед ними или внутри возмущенной области возникают ударные волны, отошедшие или присоединенные, типичные формы которых показаны на рис. 2.1. Математически появление ударных волн обусловлено невозможностью построения в этих случаях непрерывного однозначного решения уравнений сверхзвукового невязкого течения газа, физически — тем, что с ростом давления последовательные волны сжатия догоняют друг друга, усиливая первоначальное возмущение ( 3.3). [c.50]

Отметим, что, например, при числе Маха набегающего потока М = 4 максимальное сопротивление тела вращения может в два раза превышать сопротивление полубесконечного цилиндра с плоским головным срезом в случае осевой симметрии. Для проведения этого сравнения был использован расчет осесимметричного течения с отошедшей ударной волной, приведенный Белоцерковским в [38]. [c.173]

Критическим называется такой угол конуса рк.кр, при превышении которого скачок уплотнения отходит от острия конуса 2 (рис. 10.20, б) и превращается в отошедшую криволинейную ударную волну 1 Критический угол является при заданных условиях обтекания (давление рх,, плотность роо, показатель [c.485]

Схема течения около затупленного конического тела изображена на рис. 10.25. Перед телом 1 образуется отошедшая ударная волна 2 с переменной интенсивностью в различных точках ее поверхности. Эта интенсивность наибольшая в окрестности точки О полного торможения. Можно считать, что здесь волна представляет собой прямой скачок уплотнения. Переход частиц газа через такой сильный скачок сопровождается значительными потерями полного напора и повышением энтропии. В результате поверхность тела как бы покрывается слоем 3 некоторой толщины, в котором газ обладает высокой энтропией. В этом слое, называемом высокоэнтропийным, скорость газа меньше, чем при прочих равных условиях на поверхности острого конуса, где нет такого интенсивного скачка и газ тормозится слабее (рис. 10.25). [c.492]

С помощью метода крупных частиц исследованы широкие классы задач, в том числе выполнен расчет в областях переменной формы сверхзвуковое обтекание тел с отошедшей и присоединенной ударными волнами и внутренними скачками уплотнения дозвуковые и трансзвуковые течения с переходом через скорость звука и образованием локальных сверхзвуковых зон. [c.196]

Рассмотрим поле течения за отошедшей ударной волной, возникающей при обтекании с гиперзвуковой скоростью тела вращения, при условии, когда непосредственно за ударной волной влияние излучения на течение существенно, а влиянием вязкости и теплопроводности газа можно пренебречь. Решение поставленной задачи, очевидно, будут определять следующие параметры [c.192]

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

При сверхзвуковом обтекании затупленного тела перед ним образуется отошедшая ударная волна. Если же на оси сим.метрии течения (рис. 3) установить тонкую иглу 2, то при пересечении отошедшей ударной волной пограничного слоя на поверхности иглы образуется область О. т. Потери энергии в ударной волне 4, образующейся при обтекании конич. области О. т. 8, меньше, [c.516]

С целью более подробного изучения структуры отсоединенных скачков исследовалось обтекание затупленных тел сверхзвуковым потоком влажного пара. Спектры обтекания поперечного цилиндра при различных начальных параметрах пара перед соплом показаны на рис. 7-14. Первые два спектра (рис. 7-14, а и б) относятся к обтеканию цилиндра потоком пара с мелкодисперсной влагой, выделяющейся в косых конденсационных скачках (пар на входе в сопло перегретый). В этом случае перед цилиндром возникает обычная отошедшая криволинейная ударная волна. Расстояние между передней критической точкой цилиндра и головным скачком увеличивается при снижении начального перегрева. [c.193]

В сверхзвуковых газовых потоках (М > 1) перед трубкой образуется отошедшая ударная волна, фронт которой перед приемным отверстием можно рассматривать как прямой скачок уплотнения (см. п. 1.11.4). Для определения чисел М используется соотношение [c.383]

При обтекании осесимметричных затупленных тел сверхзвуковым потоком на нулевом угле атаки критическая линия тока пересекает отошедшую ударную волну по нормали и энтропия имеет максимум на этой линии. При изучении обтекания затупленных тел на углах атаки много внимания уделялось вопросу о том, пересекает ли критическая линия тока отошедшую ударную волну также по нормали и, следовательно, будет ли энтропия максимальной на этой критической линии (иными словами, совпадает ли при ненулевом угле атаки давление в критической точке с полным давлением за прямым скачком или отличается от него). Заметим, что в ряде теоретических работ, посвященных исследованию обтекания тел под углом атаки, предположение об экстремальности энтропии является весьма существенным (см., например, [1, 2]). Используя результаты работ [3, 4] для некоторых тел можно приближенно оценить разность между давлением в критической точке Ртах И давлением рд за прямым скачком. По этим оценкам при небольших углах атаки а разность Артах = Ртах Ро составляет менее 0.5 % от рд, что находится на границе точности обычных методов эксперимента. Экспериментальное выяснение этого факта представляет довольно большие трудности и этим, по-видимому, объясняется то, что до сих пор нет экспериментального подтверждения или опровержения предположения об экстремуме энтропии на критической линии тока. [c.500]

Восьмая причина — отклонение критической линии тока от своего первоначального направления на участке от точки пересечения с ударной волной до критической точки (рис. 1). Величина этого отклонения, к сожалению, точно неизвестна. Но оценки показывают, что она примерно на порядок меньше расстояния от тела до отошедшей ударной волны [3, 5, 6]. В нашем случае при М1 = 3 и угле атаки 90° — а < 45° величина отклонения < 2 мм. Исключить эту ошибку можно, если каждую модель крыла испытывать дважды — при угле атаки а < 90° и а > 90°, чтобы отклонение критической линии тока было разных знаков. [c.503]

При решении рассматриваемой вариационной задачи будет использоваться формула Ньютона (2.1). Это означает, что рассматриваются тела с малым затуплением, при обтекании которых возникает отошедшая ударная волна. Далее показано, что тепловые потоки для заостренных тел с присоединенной ударной волной выше, чем при наличии отошедшей ударной волны. [c.523]

Результаты расчета теплового потока по этой формуле также приведены на рис. 4 и 5 (кривая S). Параметры на поверхности тела и критические параметры за прямой ударной волной определялись по таблицам [13]. Оказывается, что тепловой поток больше для заостренных тел, при обтекании которых образуется присоединенная ударная волна, чем для затупленных тел, при обтекании которых образуется отошедшая ударная волна. Следовательно, тело с минимальным тепловым потоком следует искать среди тел с затупленной передней частью, для которых справедлива формула Ньютона (2.1). [c.530]

Пусть головная часть тела, поверхность которого может пропускать газ, ограничена прямоугольником 0<х<Х,0 у К, гдеЛГ,К — заданные числа. Выберем контрольный контур следующим образом. Обозначим через ta линию Маха равномерного набегающего потока, приходящую в некоторую точку а. Если схема тела отвечает рис. 3.48, то точкой а является передняя точка заостренного профиля. Из нее могут исходить присоединенные ударные волны. Если тело вызывает отошедшую ударную волну, то в качестве точки а выбирается точка на пересечении ударной волны и линии тока, отделяющей массу газа, которая попадает вег внутренние полости тела. Остальную часть контура, которая может пропускать газ, обозначим через ah. Вместо линии ta может быть взята линия за. Контур sah замыкается осью симметрии и образующей поверхности тела hd. Если окажется, что для получения максимального сопротивления на тело должен воздействовать газ, не прошедший через ударную волну, то результаты решения вариационной задачи позволят сделать дальнейшие выводы об оценке величины сопротивления. [c.168]

Во-вторых, если угол атаки i превысит максимальный угол отклонения потока в косом скачке уплотнения тах для заданного числа Ml набегающего потока (см. рис. 3.12) при i > Ютах перед нижней стороной пластинки образуется отошедшая ударная волна. Случай, когда i > omax, может иметь место при не очень больших числах Mi (например для Mi = 1,5 угол пр = = 12 ). Важно отметить, что при М] < 6,4 всегда тах < пр, и поэтому причиной неприменимости изложенной схемы расчета является образование перед пластинкой отделившегося криволинейного скачка уплотнения. При очень больших числах Mi, наоборот, пр < mai и причиной неприменимости расчетной схемы является срыв с верхней стороны пластинки. [c.45]

При гиперзвуковом обтекании тонкого тела с затупленной носовой частью образуется отошедшая ударная волна, в передней части которой давление возрастает настолько сильно, что даже при малых размерах затупления аэродинамическое сопротивление может сугцественно увеличиться. Мимо этого факта нельзя пройти в связи с тем, что реальные тела (крылья, фюзеляжи, корпуса ракет) всегда бывают затуплены. Осухцествить полет идеально заостренного тела нельзя хотя бы потому, что при больших скоростях полета нагревание воздуха около носовой [c.124]

На практике приходится решать смешанные стационарные задачи, когда в поле течения имеются области как дозвукового, так и сверхзвукового потока. Такого рода задачи возникают при внешнем сверхзвуковом обтекании затупленных тел с отошедшей ударной волной, во внутреннем течении в сопле Лаваля и в других каналах. В этом случае математическая модель имеет наиболее сложный вид — течение газа описывается системой квазилинейных уравнений в частных производных, имеющей смешанный эллиптико-гиперболический тип. При этом положение поверхности перехода от дозвукового течения к сверхзвуковому заранее неизвестно. Расчет таких течений является затрудни- [c.267]

Отошедшая ударная волна и сепаратриса отраженных частиц. На рис. 4.8.2 представлены рассчитанные линпп тока фаз вместе с отошедшей ударной волной, за которую в набегающий поток [c.390]

Рис. 4.8.2. Линии тока газа (тонкие лилии), падающих частиц (пунктирные линии) и отраженных частиц (кружочки) при плоском поперечном обтекании пластины высотой h = iO см монодисперсной газовзвссыо (воздух с частицами кварцевого песка ро = 0,1 МПа, То = 293 К, а = 30 мкм, М = 3,0 = A,i), Р20 = pWpio = 1,0). Линия 1 — отошедшая ударная волна, линия 2 — огибающая линий тока отраженных частпц (сепаратриса), отделяющая зону с отраженными частицами

Падающие частицы прижимают отошедшую ударную волну к телу тем сильнее, чем больше нх концентрация (см. рис. 4.8.7, а), а отран впные частицы ее отталкивают от тела, причем прп к = 0,7 и указанных выше условиях, когда а 80 мкм, отталкивающее действие проявляется слабее, а при 40 < а < 400 мкм (см. рис. 4.8.3) — сильнее. Поэтому при отсутствии отраженных частиц (/г<" =0) расстояние х,, на котором [c.392]

Наличие отраженных частиц, помимо отталкивания отошедшей ударной волны, приводит к дополнительному торможению раза н падающих частиц, к увеличению поперечной составляющей скорости раза v, что уменьшает подъем давления и плотности раза на теле (см. рис. 4.8.4), к увеличению плотности падающих частиц, и сильному увеличению содержания дпсперсно11 фазы в пристенной зоне между сепаратрисой п телом. [c.394]

Качественно картина обтекания конуса аналогична обтеканию клина. В этом случае также существуют режимы с присоединенной и отошедшей ударной волной и режимы сильной и слабой ударной волны. Однако в силу осевой симметрии при динаковом угле (о угол наклона ударной волны р при обтекании конуса меньше, чем при обтекании клина. При этом очевидно, что если угол наклона ударной волны к направлению набегающего потока один и тот же в плоском и осесимметричном течении, то и параметры потока за ударной волной одни и те же [см. формулы (2.76) и (2.77)]. [c.62]

Пусть на покоящееся осесимметричное затупленное тело заданной формы набегает равномерный сверхзвуковой поток газа (рис. 5.4). При таком обтекании перед телом возникает отошедшая ударная волна. Возмущенная зона за скачком уплотнения состоит из дозвуковой и трансзвуковой областей вблизи головной части тела и сверхзвуковой, расположенной дальше вниз по потоку. Расчет подобных течений обычно проводят в два этапа. Вначале отыскивают ре-Рис. 5.4 шение в дозвуковой и околозвуко- [c.142]

Метод Теленина. Этот метод разработан применительно к задаче о сверхзвуковом обтекании газом затупленного тела. Суть его заключается в том, что решение задачи обтекания сводится к решению серии обратных задач. Обратная задача — это задача о течении газа за отошедшей ударной волной и определении формы тела, соответствующей заданной форме ударной, [c.184]

Для определ ния газодинамических параметров на внешней границе пограничного слоя решают газодинамическую задачу вначале определяют положение и форму отошедшей ударной волны (можно взять эти сведения из эксперимента), затем находят поле гидродинамических параметров за ударной волной вплоть до поверхности тела. Найдечиые таким образом параметры на поверхности тела принимают. ja искомые на внешней границе пограничного слоя и обозначают Л/,, pj, Т , pi (см. рис. 11.14). [c.225]

При обтекании сверхзвуковым потоком клина (рис. 3,а) поступат. течение вдоль боковой поверхности клина отделяется от набегающего потока плоским косым скачком уплотнения, идущим от вершины клина (т. н. головная ударная волна), скорость потока за скачком определяется по ударной поляре для клина конечной длины из двух возможных значений скорости осуществляется большее. При углах раскрытия клина, больших нек-рого предельного, подобное простое течение невозможно. Скачок уплотнения становится криволинейным, отходит от вершины клина, превращаясь в отошедшую ударную волну, и за ней появляется область с дозвуковой скоростью те- [c.429]

Поток С. В. является сверхзвуковым по отношению к скоростям тех типов волн, к-рые обеспечивают эфф. нередачу энергии в С, в. (альвеновские, звуковые и магнитозвуковые волны). Альвеновское и звуковое Маха число С. в. на орбите Земли яг 7. При обтекании С. в. препятствий, способных аффективно отклонять его (магн. поля Меркурия, Земли, Юпитера, Сатурна или проводящие ионосферы Венеры и, по-видимому, Марса), образуется отошедшая головная ударная волна. С. в. тормозится и разогревается на фронте ударной волны, что позволяет ему обтекать препятствие. При этом в С. в. формируется полость — магнитосфера (собственная или индуцированная), форма и размеры к-рой определяются балансом давления магн, поля планеты и давления обтекающего потока плазмы (см. Магнитосфера Земли, Магнитосферы планет). В случае взапмодействпя С. в. с непроводящим телом (напр.. Луна) ударная во.чна не возникает. Поток плазмы поглощается поверхностью, а за телом образуется полость, постепенно заполняемая плазмой С. в. [c.587]

Заметим еще, что в каждом данном случае, т. е. при задании чисел или Мх, существует такое значение 0— бщах при котором точки В ж Е сольются в одну и, следовательно, этим значениям 0, кх или Мх будет отвечать лишь одно значение угла р и лишь одно расположение косого скачка. Если при данных Я.Х или Мх угол поворота потока задать большим 0тах> то решение станет невозможным. Это означает, что рассмотренная схема (рис. 100) прямолинейного скачка ОС, исходящего из вершины угла (вершины клина), не может быть в этом случае осуществлена, а должна быть заменена другой схемой, а именно отошедшей от вершины О головной ударной волны об этом будет сказано далее. [c.235]

На рис. 83 показана характерная ннгерферограмма обтекания сферы диаметром 10 мм потоком газа с числом Маха Ма - 4,02 и числом Рейнольдса Re 230 (число Re вычислено по параметрам газа за скачком уплотнения и радиусу сферы, на которой видна отошедшая ударная волна). Результат обработки этой интерфе-рограммы представлен на рис, 84, изображающем распределение плотности поля по радиусу потока г перед сферой в области пе- [c.160]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...