Ударная в околозвуковом течении ISO

ОКОЛОЗВУКОВОЕ ТЕЧЕНИЕ — течение газа в области, в к-рой скорость потока и мало отличается от местной скорости распространения звука а(и яц а). О. т. может быть дозвуковым (к < а), сверхзвуковым (у > а) и смешанным (или трансзвуковым), когда внутри рассматриваемой области совершается переход от дозвукового к сверхзвуковому течению. Характерными случаями О. т. являются течение в области критического (наиб, узкого) сечения сопел ракетных двигателей и аэродинамич. труб, течение вблизи горловины сверхзвуковых воздухозаборников реактивных двигателей, в межлопаточных каналах нек-рых турбомашин, обтекание тел (самолётов, снарядов, ракет), летящих со скоростью, близкой к скорости звука или преодолевающих звуковой барьер , когда на обтекаемом теле возникают местные сверхзвуковые зоны, замыкающиеся ударными волнами. [c.402]

Приведенные результаты дают возможность утверждать, что если к фронту скачка подходят волны сжатия, то они приносят на скачок новые значения параметров, определяемые через инварианты Римана. Это справедливо для околозвуковых течений газа и жидкости. При существенно сверхзвуковых течениях это утверждение несправедливо. В этой связи представляет интерес задача о мгновенном и полном торможении стационарного потока газа и жидкости в предположении, что возникает ударная волна, фронт которой распространяется против потока со скоростью О (рис. 3.5), и в области между первоначально открытым концом трубы и фронтом ударной волны газ (жидкость) покоится. Для сравнения приводятся основные расчетные соотношения и числовые данные для параметров торможения, основанные на использовании инвариантов Римана. [c.122]

Ударная волна в местной сверхзвуковой зоне должна каким-то образом пересекаться со звуковой линией (мы будем говорить о плоском случае). Вопрос о характере такого пересечения нельзя считать выясненным. Если ударная волна заканчивается в точке пересечения, то в самой этой точке ее интенсивность обращается в ноль, а во всей плоскости вблизи точки пересечения движение околозвуковое. Картина течения в таком случае должна описываться соответствуюи им решением уравнения Эйлера — Трикоми. Помимо общих условий однозначности решения в физической плоскости и граничных условий на ударной волне, должны выполняться еще и следующие условия 1) если по обе стороны от ударной волны движение сверхзвуковое (так будет, если в точке пересечения кончается только ударная волна, упираясь в звуковую линию), то ударная волна должна быть приходящей по отношению к точке пересечения, 2) приходящие к точке пересечения характеристические линии в сверхзвуковой области не должны нести на себе никаких особенностей течения (особенности могли бы возникнуть лишь в результате самого пересечения и, таким образом, должны были бы уноситься от точки пересечения). Существование решения уравнения Эйлера— [c.641]

Другая возможность для конфигурации ударной волны и звуковой линии в местной сверхзвуковой зоне состоит в окончании в точке пересечения одной лишь звуковой линии (рис. 128,6) в этой точке интенсивность ударной волны отнюдь не обращается в нуль, так что течение вблизи нее является околозвуковым лишь по одну сторону от ударной волны. Сама ударная волна может при этом одним концом упираться в твердую поверхность, а другим (или обоими) начинаться непосредственно в сверхзвуковом потоке (ср. конец 115). [c.642]

Уравнение Эйлера-Трикоми может быть применено и к вопросу о возможности окончания ударной волны при её пересечении с линией перехода (точка О на рис. 109, а, по отношению к которой ударная волна является приходяш,ей 1). Вблизи такой точки интенсивность ударной волны была бы малой, т. е. течение — околозвуковым. Повидимому, однако, уравнение Эйлера-Трикоми не имеет решений, которые могли бы описывать такое движение, удовлетворяя [c.553]

Франкль, Гудерлей и Буземан ввели предположение, что непрерывный ноток является исключением и может существовать только для определенных обводов тела при этом изменение формы контура тела при некотором числе М набегающего потока или изменение этого числа при фиксированном контуре приводит к возникновению скачков уплотнения. Этой точке зрения противостояла другая, основанная на найденных к этому времени точных примерах непрерывных течений с околозвуковыми скоростями (например, решения Дж. М. Лайтхилла — 1947 и Т. Черри — 1949). Все это дало основание некоторым ученым думать, что можно практически осуществить непрерывное течение около профиля произвольной формы. Подобную точку зрения высказывал, например, М. Шефер (1956). Так возникла, по выражению Л. Берса, околозвуковая полемика . Экспериментальные данные нисколько не проясняли картину. Так же, как и в 30-х годах, эксперименты 40-х годов указывали на то, что переход через скорость звука происходит либо с образованием ударных волн, либо течение становится неустановившимся, а позднее, в 1953 г., обнаружили непрерывное околозвуковое течение. Противоречие между теоретическими и экспериментальными данными, между данными отдельных экспериментов в то время не могло быть объяснено. Однако это не [c.334]

Эти характеристики для сверхзвукового потока являются действительными, и для решения приведенных выше уравнений можно воспользоваться методом характеристик, предложенным Зауером [679]. Условия в околозвуковой области вблизи горла сопла получены путем экстраполяции метода Зауера. По-видимому, с учетом последних исследований, упомянутых в разд. 7.2 и 7.3, можно получить точное решение для этой области. Как и раньше, следует использовать квазинепрерывное представление среды с ограничением, согласно которому характеристики существуют только при М 2 > 1. Сверхзвуковые течения газа с частицами рассматриваются также в работах Крайбела [439], посвященной косому скачку уплотнения, и Моргенталера [553] об угле наклона ударной волны на клине, обтекаемом потоком газа с частицами. В работах [671, 678[ исследован метод характеристик в применении к двухфазному потоку. [c.344]

Быстропротекающие процессы, например околозвуковые турбулентные течения в турбинах, легче всего исследовать с помощью лазера, работающего в режиме генерации двух импульсов. В этом режиме интервалы между импульсами задаются электронной системой управления лазером и в зависимости от типа лазера могут иметь значения от 40 не до нескольких секунд. Если необходимо иметь последовательность импульсов с интервалами, близкими к длительности импульсов, то нужно применять лазер с генерацией в режиме многократных импульсов. При работе лазера в режимах как одиночных, так и двойных импульсов необходимо обеспечить, чтобы лазер запускался одновременно с наступлением изучаемого явления. Если исследуются вращающиеся механизмы, то к вращающимся частям необходимо прикрепить магнитоиндукционный или оптический датчик, чтобы сформировать импульс, который после электронной обработки в нужное время зажжет лазер. В тех случаях, когда электрические сигналы сами создают изучаемое явление, наподобие того, как искра приводит к ударной волне, синхронизация может быть целиком электронной и составлять часть эксперимента. Если интервалы между многократными импульсами лазера должны быть порядка единиц или десятков наносекунд, то для получения фиксированной задержки между импульсами, между лазером и объекто.м можно ввести разность длин оптических путей. Поскольку свет в воздухе проходит за 1 не расстояние, равное 30 см, в больших комнатах можно получать задержки, составляющее сотни наносекунд. Когда в эксперименте используются различные пути, приходится предусматривать средства компенсации опорного пучка, так чтобы в плоскости голограммы импульсы опорного и объектного пучков перекрывались одновременно. [c.523]

В этой ситуации соображение подобия, которое я предложил и назвал правилом околозвукового подобия, окажет хорошую услугу, поскольку оно позволяет перенести экспериментальные результаты от одного случая к другому [18]. Предположим, что у пас есть два тонких профиля крыла, которые геометрически подобны в том смысле, что опи стали бы идентичными, если изменяется масштаб толщины. Например, можно сравнить два профиля крыла одно 3-х процентной, а другое 6-нроцентпой максимальной толщины распределепие ординат, выраженное па основе максимальной ординаты, является тождественным. На основе рассмотрения уравнений движения течения установим, относительно двумерного течения, что структура потока должна быть подобна, если отношение / 1 — М имеет одинаковое значение, где I — максимальная относительная толщина, а М — число Маха. Следовательно, если у пас есть величина распределепия давления, коэффициент подъемной силы или коэффициент лобового сопротивления для одного из профилей крыла как функций числа Маха, мы сможем рассчитать соответствующие величины для других подобных профилей крыла с различной относительной толщиной. Прогнозы на основании правила подобия очень хорошо соответствуют экспериментам. Установлено также, что правило подобия приблизительно верно, даже если в течении появляются относительно слабые ударные волны. [c.134]

Однако это уточнение не исправит принципиальный недостаток полученного решения оно не является замкнутым ни в каком предельном случае, так как содержит неизвестный параметр К , который может быть определен лишь из условий сопряжения полученного решения с каким-либо специальным ое-шением в околозвуковой области. Таким образом, гиперболический тип уравнений для предельного ньютонианского течения не дает еще возмо жности получить замкнутое решение в центральной области течения, так как краевой характер задачи с неизвестной ударной вслной придает ей эллиптические свойства, требуюшие задания условий вниз по течению от рассматриваемой области. Формально это нашло свое выражение в то м, что условию 2=0 при дг=0 вследствие особенно сти в этой точке решение (6.8.5) удовлетворяет авто-.матически. Физически же этот вопрос совершенно ясен, так как радиус диска является единственным характерным размеро м задачи и получить решение для дозвуковой области течения без учета условий при х-=Га, естественно, нельзя. [c.187]

Фиг. 120. end показывают схематично дпа типа околозвукового теч( нпя. На фиг. 12U, с скорость в потоке дозвуковая, а над частью п()Вор. ности существует сверх-звугчовая об.част ., ограниченная ударной волной с по-следующил доз1зу чивым течением. На фпг. 120, d невозмущенный поток имеет сверхзвуковую скорость, ио головная волна отделяется от профиля и над передней частью профиля простирается (область дозвукового потока. В настоящее время из этих двух случаев случай с является наиболее важным для приложений к авиационной технике и будет позже рассмотрен нс сколько подробнее. [c.309]

Упрощённое уравнение Чаплыгина в форме уравнения Эйлера-Трикоми должно играть фундаментальную роль в газодинамике стационарного обтекания тел, так как с его помощью должны исследоваться основные качественные особенности таких течений. Сюда относятся в первую очередь вопросы, связанные с возникновением ударных волн. Так, если ударная волна образуется при дозвуковом обтекании (в местной сверхзвуковой зоне, примыкающей к поверхности обтекаемого тела )), то она должна заканчиваться на конечном расстоянии от тела, и возникает вопрос о свойствах такого окончания (см. 112а). Другая аналогичная проблема — вопрос о свойствах только что образовавшейся ударной волны вблизи её пересечения с поверхностью тела. В обоих этих случаях ударная волна обладает слабой интенсивностью, т. е. находится в околозвуковой зоне, а потому исследование должно производиться с помощью уравнения Эйлера-Трикоми ). [c.542]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...