Скачок уплотнения сверхзвуковыми элементами

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]

Изложенные в настоящем параграфе элементы одномерной газогидравлической теории сверхзвукового диффузора весьма приближенно отражают сущность происходящих в нем в действительности явлений. Прежде всего отметим, что наряду с прямыми скачками уплотнения в проточной части диффузора и на его входе образуются системы косых скачков, наклоненных к оси диффузора под различными углами, отличными от прямого угла. Эти скачки нарушают одномерность потока, делают его двумерным (плоским или осесимметричным). К этому вопросу мы вернемся в гл. VI. [c.140]

Итак, рассматриваемое пе тривиальное решение системы (49) представляет не что иное как переход от сверхзвукового движения к дозвуковому в прямолинейном одномерном, потоке вязкого сжимаемого газа. Нетрудно убедиться в том, что не только числа М, но и температуры, плотности и давления на бесконечности вверх п вниз по течению связаны между собою теми же соотношениями, что в теории прямого скачка уплотнения, изложенной в гл. IV для газа без внутреннего трения. Разница здесь в том, что в идеальном газе скачок уплотнения представлял некоторую нормальную к линиям тока поверхность разрыва элементов движущегося газа, причем само явление скачка приходилось рассматривать как предельное образование. [c.513]

Двухмерные сверхзвуковые потоки около заостренных тел и крыльев. Методы, изложенные в 8, позволяют получить отчетливую картину обтекания достаточно заостренных тел сверхзвуковыми потоками . Давление на каждом элементе поверхности таких тел, если отвлечься от небольшой потери энергии вследствие скачка уплотнения на переднем конце, полностью определяется скоростью [c.399]

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]

На рис. 22.5, а показаны характеристики изменения давления у стенки, аналогичные показанным ранее на рис. 15.7, в, но полученные при значениях Мо=1,5 и 2,0 [94]. На рис. 22.5,6 приведена фотография визуализированной картины течения в элементе, в котором струя, вытекающая из канала питания примыкает к стенке [60]. Для канала питания здесь Мо=1. На выходе из этого канала в пристеночной области скорость течения становится сверхзвуковой, и образуется видимая на рисунке система скачков уплотнения далее вниз по течению наблюдается нормальное распространение струи вдоль стенки. Эти опыты проводились при Ре =6 10 , [c.241]

Второе важное направление исследования сверхзвукового обтекания тел с учетом скачков уплотнения связано с рассмотрением течений, близких к известным точным решениям задач обтекания клина и круглого конуса сюда же можно отнести работы по уточнению линейной теории обтекания тел и распространения возмущений от них посредством учета членов более высокого порядка, а также работы, относящиеся к определению элементов течения за скачком уплотнения заданной формы. [c.165]

Типичные треугольники скорости этих двух схем представлены на фиг. 310 и 311. В обеих схемах сверхзвуковая скорость имеется только в одном из элементов проточной части и переход от сверхзвуковой скорости к дозвуковой осуществляется в прямом скачке уплотнения. В схеме А поток в колесе при дозвуковой относительной скорости разгоняется до сверхзвуковой абсолютной скорости, и скачок происходит в абсолютном движении после колеса в каналах выходного направляющего аппарата, вызывая лишь восстановление статического давления. В схеме Б относительная скорость на входе в рабочее колесо сверх- [c.566]

Торможение сверхзвукового рабочего газа преградой открытого типа (см. рис. 1.3) сопровождается возникновением в струе пристеночного скачка уплотнения, который может быть как прямым, так и косым, присоединенным к поверхности тела или отошедшим от него. Прямой (центральный) скачок уплотнения располагается перед затупленной осесимметричной преградой или конусом с большим углом раствора Косой скачок отходит от наклонной плоскости (Ф 7 90 ) или присоединен к вершине острого конуса. В любом случае взаимодействие пристеночного скачка уплотнения с волнами в струе приводит к их интерференции и формированию затормаживающей системы волн. Важным элементом этой системы являются ударно-волновые структуры (УВС), которые образуются на линиях пересечения газодинамических разрывов. [c.21]

При прямом скачке его поверхность перпендикулярна к набегающему потоку. Воздушный поток в этом случае наталкивается на перпендикулярное препятствие — тупую переднюю грань какого-либо элемента тела. При обтекании такой Г]рани сверхзвуковым потоком перед гелом образуется уплотненный слой воздуха. [c.82]

Одна из современных конструкций газодинамического органа управления основана на принципе изменения направления вектора силы тяги основного двигателя путем впрыска жидкости или вдува газа в сопло (рис. 1.9.11,е). Механизм возникновения управляющего усилия состоит в следующем. Поток жидкости или газа, подводимый в сверхзвуковую часть сопла через отверстие 1, взаимодействует со сверхзвуковым потоком газообразных продуктов сгорания топлива и, отклоняясь, от первоначального направления, течет в область 2. При обтекании основным потоком этой области образуется скачок уплотнения 3, за которым происходит поворот потока и, как следствие, повышение давления. В результате возникает управляющее усилие Рр. Изменяя расход жидкости, впрыскиваемой в сопло,можно регулировать величину управляющей силы.Впрыск жидкости через различные отверстия, расположенные по окружности поперечного сечения сопла, позволяет обеспечить необходимое направление этой силы. Особенность рассматриваемого рулевого устройства состоит в том, что возникновение управляющего усилия практически происходит без уменьшения тяги основного двигателя. Объясняется это тем, что снижение тяги вследствие потери механической энергии потока газа при переходе через скачок уплотнения компенсируется ее возрастанием благодаря увеличению массы истекающих газов. Более того, тягу можно несколько увеличить, если в качестве впрыскиваемой жидкости применить окислитель, который, вступая в химическую реакцию с недогоревшим топливом, увеличит полноту сгорания. Достоинством рулевого устройства является отсутствие в нем дополнительных подвижных элементов двигателя или сопла,, что упрощает конструкцию и делает его более надежным в эксплуатации. [c.86]

Скачок уплотнения (ударная волна) распространяется по газу со сверхзвуковой скоростью, тем большей, чем больше интенсивность скачка, т, е. чем больше повышение давления в нём. При стремлении интенсивности скачка к нулю скорость его распространения приближается к скорости звука. Векторы скорости частицы газа до и после прохождения ею скачка уплотнения и нормаль к элементу скачка уплотнения, сквозь к-рый проходит частица, лежат в одной плоскости. При заданной скорости набегающего потока компоненты скорости газа за скачком в этой плоскости связаны соотношением, геом. интерпретацией к-рого является т, и. ударная поляра, пользуясь к-рой легко определить скорость газа после скачка, если известен угол поворота потока в скачке. [c.429]

Рассмотрим в заключение обтекание сверхзвуковым потоком насадка полного давления (рис. 5.21,ы). Перед насадком возникает отошедший криволинейный скачок уплотнения. Предполагая, что нейтральная линия тока пересекает элемент прямого скачка, можно использовать уже известные уравнения для определения давления торможения, если известны безразмерная скорость X] и статическое давление набегающего потока. С помощью уравнений прямого скачка нетрудно найти связь между pmlPi и Рг/Pi и окончательно получить зависимость [c.142]

Скоростной бафтинг — тряска хво -стового оперения при полете на больших скоростях вследствие возникновения волнового кризиса при сверхзвуковом обтекании крыла и других элементов самолета, расположенных впереди оперения, где происходит срыв потока за скачком уплотнения. [c.56]

Г. И. Майкапар (1959) и А. Л. Гонор (1964) построили точные решения задач о сверхзвуковом обтекании конических тел, имеющих звездообразное поперечное сечение, используя в качестве элементов течения поступательные потоки за плоскими скачками уплотнения. В случае решений Майкапара головной скачок представляет собой поверхность прямой пирамиды с основанием в виде правильного многоугольника. Линии тока, идущие от ребер пирамиды, образуют поверхность конического [c.164]

Основными элементами установки являются сверхзвуковое плоское сопло 1, дозатор частиц 2, подогреватель газа 3 с системой регулировки температуры подогрева 4. В качестве рабочего газа использовался воздух 5, а также сжатый газ - гелий, аргон из баллона б, давления в форкамере, на срезе сопла и в дозаторе контролировались образцовыми манометрами 7-9. Для измерения полного давления за скачком уплотнения на трубке Пито р о использовать монометр 10. Система питания [c.41]

Итак, рассматриваемое нетривиальное решение системы (34) представляет не что иное, как переход от сверхзвукового движения к дозвуковому в однородном потоке вязкого газа. Нетрудно убедиться в том, что не только числа М, но и температуры, плотности и давления на бесконечности вверх и вниз по течению связаны между собой теми же соотношениями, что и в теории прямого скачка уплотнения, изложенной для газа без внутреннего трения. Разница здесь в том, что в идеальном газе скачок уплотнения представлял некоторую нормальную к линиям тока поверхность разрыва элементов движущегося газа, причем само явление скачка приходилось рассматривать как предельное образование, не допускающее описания при помощи непрерывных решений уравнений движения. В вязком газе, наоборот, явление перехода сверхзвукового потока в дозвуковой описывается непрерывным реилением уравнений движения, а именно интегралом дифференциального уравнения (37) в области движения (—оо<д <оо). Покажем, что эта область перехода сверхзвукового потока в дозвуковой имеет очень малую протяженность, зависящую от параметров потока и в первую очередь от Мь Вернемся к уравнению (37) и, пользуясь имеющимся произволом в выборе начала отсчета абсцисс х, поместим начало координат в ту точку, где скорость и равна критической скорости а, соответствующей параметрам потока вверх по течению. Тогда, вводя еще для краткости дополнительное обозначение [c.814]

При сверхзвуковых скоростях полета в силу аэродинамического торможения во входных каналах и адиабатического сжатия в скачках уплотнения, воздух, поступающий в компрессор двигателя, значительно нагревается нагреваются и элементы конструкции самолета тепло передается к афегатам силовой установки и к топливным бакам, в которых температура топлива может доходит до 120-150°С. [c.181]

Снижение шума реактивных двигателей и его отдельных элементов (компрессора, турбины, камеры сгорания, реактивной струи, истекаюгцей из сопла) является одной из важных проблем современной и перспективной авиации. Создание сверхзвуковых пассажирских самолетов делает проблему снижения шума более острой и критичной. Имеющиеся экспериментальные данные показывают, что наибольший шум реактивных двигателей связан с выходящими из сопел струями. Возникновение шума при этом связано с турбулентным смешением струй, истекающих из сопел, с окружающим воздухом и с пульсациями скачков уплотнения, возникающих в сверхзвуковых струях. Поэтому в течение последних десяти лет ведутся исследования но поиску эффективных шумоглушащих устройств для реактивных сопел ВРД, устанавливаемых на самолетах. Эффективность шумоглушащих устройств определяется, с одной стороны, уровнем снижения шума, а с другой — небольшими потерями тяги, связанными с шумоглушением, и малым весом шумоглушащего устройства. [c.325]

Существуют прямыеУ. в.,в к-рые вещество втекает по нормали к поверхности, и косые У. в. Последние возникают, напр., при сверхзвуковом движении тел—ракет, спускаемых космич. аппаратов, снарядов и др., когда перед телом движется У. в. Геометрия У. в. зависит от формы тела и от др, параметров. Поэтому в системе координат, где У. в. покоится, газ втекает в каждый элемент её поверхности под своим углом. Если этот угол не прямой, то элемент поверхности представляет собой косую У. в. На косой У. в. претерпевает разрыв нормальная составляющая скорости вещества, но тангенциальная составляющая непрерывна. Следовательно, на косой У. в. линии тока преломляются (о косых У. в. см. Уплотнения скачок). Путём перехода к новой системе координат, движуи1ейся параллельно поверхности разрыва, косую У. в, всегда можно свести к прямой. Поэтому первостепенный интерес представляют прямые У. в., и далее речь идёт только о них. [c.206]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...