Характеристики аэродинамического течения

Коэффициенты, применяемые для характеристики аэродинамических качеств диффузоров, приведены в табл. 1-38, а их физический смысл уясняется при рассмотрении процесса течения газа в тепловой диаграмме (рис. 1-50). На рис. poi — давление полного торможения перед диффузором р1 — статическое давление в узком сечении геометрического диффузора р2, рт— статическое и полное давление в выходном сечении Но — теплоперепад, соответствующий кинетической энергии потока во входном сечении Ак — теплоперепад, эквивалентный кинетической энергии в выходном сечении (потери с выходной скоростью) ДА — внутренние потери в диффузоре Ап— увеличению потенциальной энергии в диффу- [c.93]

В учебнике изложены теория н методы расчета одномерного движения с учетом различных воздействий, плоского дозвукового течения идеальной жидкости, ламинарного и турбулентного течений вязкой жидкости н др. Рассмотрено плоское трансзвуковое течение и течение двухфазных сред, показано применение общих методов к техническим задачам (расчет характеристик аэродинамических решеток, лабиринтных уплотнений, скачков конденсации, гидродинамической смазки, переохлаждения, разгона капель и др.). [c.2]

В ряде случаев роль когерентных структур в струях и слоях смешения становится определяющей в отношении аэродинамических и акустических характеристик струйных течений. Это происходит при усилении акустической обратной связи, что наблюдается при реализации различного рода резонансов. Простейшим случаем подобного рода является истечение струи из ресивера (рис.5.1,а), являющегося резонатором с резонансными частотами, которые лежат в диапазоне чувствительности струи к периодическому возбуждению. При этом струя возбуждается без какого-либо внешнего источника звука [5.1]. [c.140]

Аэродинамические характеристики подобных течений можно, используя определения 5.8, представить в виде [c.219]

Наиболее простой приближенный способ расчета аэродинамических характеристик неизотермического течения жидкости и газа в каналах основан на использовании так называемой определяющей температуры, которая часто принимается равной полусумме температур газа и стенки. Указанный способ позволяет производить приближенный пересчет характеристик изотермического течения в каналах на более общий случай неизотермического течения. [c.806]

Тонкой называется такая комбинация корпус — крыло , у которой поперечные размеры (например, размах крыла /) значительно меньше продольной длины L, т. е. 1 > L. Течение около такой комбинации носит линеаризованный характер. При этом можно принять, что хвостовой участок корпуса вместе с оперением (крыльями) находится на значительном удалении от носовой части, поэтому ее влияние на обтекание оперения пренебрежимо мало. Таким образом, хвостовой участок обтекается практически невозмущенным потоком с числом = 1,5. При этом условии рассмотрим расчет аэродинамических характеристик. [c.605]

В книге рассматриваются аэродинамические схемы и соответствующие аэродинамические характеристики летательных аппаратов как объектов управления и стабилизации, анализируются понятия устойчивости (статической и динамической), приводятся методы расчета аэродинамических сил и моментов, оказывающих воздействие на устойчивость и управляемость, излагаются схемы, принципы действия, а также методы расчета органов управления (аэродинамических, газодинамических, комбинированных), даются сведения об управлении пограничным слоем (УПС), отрывными течениями, трением, теплопередачей, лобовым сопротивлением и подъемной силой. [c.4]

Современные представления об управлении обтеканием непосредственным образом связаны с отрывными течениями, которые широко встречаются как в случае внешнего обтекания ракетно-космических аппаратов, так и при движении газа внутри различных каналов (сверхзвуковые сопла реактивных двигателей и аэродинамических труб, диффузоры и др.). Интерес к исследованию таких течений в последнее время возрос из-за выявившейся возможности регулировать аэродинамические характеристики обтекаемых тел путем управления этими течениями и осуществлять соответствующие расчеты при помощи вычислительных машин. В гл. VI анализируются виды отрывных течений и рассматриваются случаи их реализации при управлении обтеканием. Эффект управления отрывным течением связан с предотвращением, затягиванием или созданием условий преждевременного отрыва потока при помощи соответствующих приспособлений. [c.7]

При определении аэродинамических характеристик летательного аппарата будем исходить из концепции плавного обтекания, в соответствии с которой граничным условием на поверхности тела является требование равенства нулю нормальной составляющей относительной скорости жидкости. В соответствии с этим индуцированная скорость в некоторых точках о. о поверхности должна погашаться нормальной составляющей скорости невозмущенного течения, а также скоростью частиц газа от вращения аппарата ( ж. Мг), т. е. [c.225]

При определенных условиях учет влияния сжимаемости на нестационарное линеаризованное обтекание можно свести к задаче об обтекании несжимаемой средой некоторой фиктивной несущей поверхности. Решение такой задачи позволяет найти зависимости, связывающие между собой соответствующие аэродинамические характеристики летательного аппарата, обтекаемого несжимаемым и сжимаемым потоками, и тем самым учесть влияние числа Чтобы рассмотреть эти условия, воспользуемся дифференциальным уравнением для добавочного потенциала скоростей ф возмущенного нестационарного течения сжимаемой среды [c.237]

Одним из методов управления отрывными течениями является отсос газа из застойной зоны. Такой отсос может осуществляться, например, через щель, расположенную вдоль линии шарниров элерона или закрылка. Отсос является эффективным средством уменьшения площади, занятой отрывным течением, и способствует направленному изменению аэродинамических характеристик обтекаемого тела. Исследования показали, что ламинарный пограничный слой более чувствителен к отсосу, чем переходный или чисто турбулентный, т. е. при одинаковых расходах отсасываемого газа точка отрыва ламинарного пограничного слоя перемещается на большее расстояние. [c.418]

Когда реальные размеры и стоимость изделий очень велики. Примером могут служить крупные гидросооружения, самолеты, машины и т. д. На небольшой модели сравнительно просто можно изучить закономерности течений, фильтрации в грунтах при моделировании гидросооружений, а на небольших моделях самолетов или их элементов — изучить закономерности их обтекания воздушным потоком, исследовать основные аэродинамические характеристики. [c.14]

Рассмотрев основные побочные явления, связанные с малыми избытками воздуха, перейдем к изложению достигаемых при этом преимуществ. Для выяснения эффективности режимов с пониженными избытками воздуха ОРГРЭС совместно с одной из станций Башкирэнерго в 1962 г. были проведены длительные наблюдения на котле ТП-10. Предварительно котел был отремонтирован и уплотнен. С целью удержания перегрева пара холодная воронка была закрыта подом, выключившим ее из сферы теплопередачи. После наладки на котле установили режим горения с коэффициентом избытка воздуха 1,03. Ввиду того что автоматика процесса горения оказалась неработоспособной, режим вели вручную, ориентируясь по гидравлическим и аэродинамическим характеристикам (см. гл. 11)- Необходимую корректировку осуществляли по ежечасно измеряемым избыткам воздуха и температуре точки росы. Несмотря на то, что химическая неполнота сгорания достигла 0,3%, к. п. д. котла вырос почти на 1% против своего обычного значения. Выходящий из трубы дым имел легкую сероватую окраску. Видимый факел заполнял около 50% объема топки. Скорость коррозии, измеренная при 100° С, составляла 0,4 г м ч. Исследуемые образцы наблюдались в течение 25—30 ч, что, как известно, дает завышенные результаты по сравнению с более длительными наблюдениями. Поэтому есть все основания считать, что эксплуатационная скорость коррозии была в несколько раз ниже наблюдаемой при обычных избытках воздуха. [c.261]

Общий вид мультипликатора и его примерная характеристика показаны на рис. 11-8. Точная характеристика снимается специальной тарировкой в аэродинамической трубе. При сжигании мазутов мультипликаторы в течение 1—2 недель заносятся золой, выколачиваемой из ротора при прохождении его по воздушной стороне. Поэтому в ходе опытов их необходимо периодически очищать. Влияние загрязнений может быть уменьшено за счет многократного увеличения размеров мультипликатора. [c.326]

Таким образом, структура двухфазного течения во вращающихся решетках характеризуется важными особенностями, влияющими на аэродинамические и сепарационные характеристики решеток. Потери на трение в ядре потока и пограничных слоях возрастают увеличиваются концевые потери в периферийных сечениях растут полные потери и углы выхода потока по сравнению с потерями и углами при неподвижных решетках. [c.170]

Таким образом, рассматриваемая теория турбулентности хотя и оперирует со статистическими характеристиками, по своей сути является полуэмпирической, причем включающей большее по сравнению с теорией Прандтля—Буссинеска число эмпирических констант. Однако, несмотря на сравнительную сложность и необходимость привлечения обширных опытных данных по статистическим характеристикам, она лишена весьма принципиальных недостатков теории пути смешения, перечисленных выше. Что же касается эмпирических коэффициентов, то при современном уровне развития аэродинамического эксперимента их. определение не составляет большого труда. При этом их достоинством является универсальность для различных пристенных течений. Наконец, следует отметить, что рассматриваемую теорию не следует противопоставлять феноменологической теории Прандтля. Можно легко показать, в частности, что из уравнений для вторых моментов получается выражение для касательных рейнольдсовых напряжений с точностью до константы, совпадающее с соотношением Прандтля (1-8-41). Для этого достаточно в уравнениях (1-8-61) для стационарного полностью развитого течения типа пограничного слоя отбросить диффузионные члены и поло- [c.67]

В книге изложены основные вопросы теории лопаточного аппарата паровых и газовых турбин приведены методы расчета аэродинамических характеристик решеток лопаток бесконечной и конечной длины дано теоретическое обоснование выбора допустимой шероховатости поверхности лопаток рассмотрено влияние шероховатости поверхности на потери энергии в решетках освещены особенности течения рабочей среды в решетках при сверхзвуковых скоростях изложена теория расчета лопаточного аппарата сравнительно большой длины. [c.2]

Характерной особенностью этого типа решеток является сравнительно резкая зависимость характера течения рабочей среды от числа М. При отклонении условий работы от расчетных аэродинамические характеристики решетки значительно изменяются, коэффициент потерь при этом возрастает. Для иллюстрации на рис. 92 приведены графики изменения коэффициентов скорости и расхода в зависимости от числа Ма для сегмента расходящихся сопел [c.179]

Имеющиеся в атласах аэродинамические характеристики решеток профилей получены в аэродинамических трубах при малой степени турбулентности (Ео = 0,005- 0,15). Под степенью турбулентности Ео подразумевается отношение средней квадратичной пульсационной скорости Av к средней скорости течения v. Изменение степени турбулентности приводит к смещению зоны перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный на обтекаемой поверхности и тем самым влияет на сопротивление профиля. [c.55]

Характеристики пленок представляют интерес при исследовании следующих процессов 1) течение жидкой пленки, образующейся при расширении насыщенного и влажного пара в решетках турбомашин 2) течение охлаждающей пленки в теплозащитных газовых завесах, образующихся при впрыскивании жидкости или вдувании холодного газа через специальные щели или поры в обтекаемой поверхности 3) движения жидкой пленки на оплавляющихся (вследствие аэродинамического нагрева при гиперзвуковых скоростях) поверхностях и др. Таким образом, задачи, связанные с образованием и течением пленок, весьма разнообразны и имеют большое прикладное значение. Ниже этим задачам и будет уделено основное внимание. [c.278]

Рассмотрим принципиальную схему рабочей части установки для исследования характеристик сопл на влажном паре методом взвешивания реактивной силы (рис. 14-4). Рабочая часть с однокомпонентными аэродинамическими весами присоединялась к увлажнителям стенда III (см. рис. 14-1). Установка предназначалась для проведения физического исследования осесимметричных течений двухфазной жидкости. [c.391]

Таким образом, при течении слабо перегретого и влажного пара в сопловых решетках происходит заметное изменение распределения давления по профилю, что независимо от других эффектов, создаваемых жидкой фазой, ведет к некоторому изменению аэродинамических характеристик турбинных решеток (профильных потерь и углов выхода потока). Возможные отклонения пр и Ui обусловлены изменением толщины пограничных слоев на вогнутой ло-верхности и на спинке, смещением области [c.83]

Введенные коэффициенты и средний угол выхода потока называются аэродинамическими характеристиками решетки. Если эти характеристики известны, то расчет решетки производится по одномерной теории для изоэнтропийного течения, а действительные значения расхода, количества движения и энергии находятся по формулам (9.11). [c.230]

Влияние безразмерных входных скоростей Я,](М]) на аэродинамические характеристики диффузоров. Безразмерная скорость Ai(Mj) характеризует влияние сжимаемости жидкости на процесс течения ее в диффузоре. При переходе от несжимаемой жидкости к сжимаемой меняется распределение давлений и скоростей вдоль канала. Если —продольный градиент давления в несжимаемой жидкости, то в сжимаемой жидкости согласно формуле Прандтля (4.48) [c.274]

Под управлением турбулентностью применительно к струйным течениям обычно имеют в виду способы изменения аэродинамических характеристик - интенсификацию или ослабление перемешивания, сводящиеся в основном к уменьшению или увеличению длины начального участка, увеличению или уменьшению дальнобойности струи, увеличению относительной роли мелкомасштабной турбулентности и т. п. [c.13]

Аэродинамические характеристики турбулентных струй и слоев смешения могут быть изменены путем периодического воздействия на течение в их начальном сечении. Такое воздействие может быть реализовано при создании периодического изменения расхода жидкости или газа через сопло, путем вибраций сопла или же возбуждения слоя смешения на кромке сопла с помощью вибрирующей ленточки. Перечисленные способы управления связаны с механическим воздействием на поток, поскольку все они требуют непосредственного воздействия на геометрию устройств, формирующих струйное течение [2.25]. Механизм их воздействия на струю обусловлен периодическим возбуждением струи, вследствие чего в выходном сечении круглого сопла генерируются кольцевые периодические вихри их взаимодействие друг с другом существенно изменяет течение в слое смешения начального участка струи. [c.46]

В предыдущих главах 2 и 3 было показано, как при воздействии слабых акустических возмущений можно осуществлять управление аэродинамическими и акустическими характеристиками дозвуковой турбулентной струи. В настоящей главе рассмотрены некоторые результаты экспериментального исследования воздействия интенсивных периодических и, в частности, акустических возмущений на аэродинамические характеристики турбулентной струи. Мы здесь не будем касаться энергетической выгодности такого способа управления турбулентными струями. Отметим лишь, что рядом авторов были выполнены экспериментальные исследования характеристик турбулентных струй с высокой интенсивностью периодического возбуждения. Однако сравнение результатов этих исследований затруднено тем обстоятельством, что периодический во времени закон модуляции расхода в струе определялся конструктивными особенностями устройств (прерывателей потока), создающих пульсации скорости в струе. Это обстоятельство затрудняет обобщение или сопоставление результатов опубликованных работ, так как структура течения в возбужденной струе, по-видимому, зависит от спектрального состава периодических пульсаций скорости и масштаба турбулентности в выходном сечении сопла. Отмеченное обстоятельство подтверждается существенными отличиями закономерностей распространения сильно возбужденных турбулентных струй, установленными в работах различных авторов [4.2,4.4,4.6,4.7,4.9]. [c.129]

Абсолютные тепловые расширения определяются значениями сраднеинтегральных температур деталей и коэффициентов линейного расширения их материалов. Следовательно, появление разностей между температурными расширениями роторов и корпусов в каждом отдельно рассматриваемом цилиндре объясняется следующими причинами. Во-первых, это связано с особенностями теплофизических процессов и аэродинамического течения среды в цилиндре, в частности с особенностями конструкции, схемой организации движения основных потоков рабочего пара, его вторичных протечек и др. Во-вторых, это обусловлено неодинаковой тепловой инерцией роторов и корпусов, вызываемой различием их масс и теплофизических характеристик материала. [c.185]

Для научных работников и инженеров, интересующихся аэродинамическими и акустическими характеристиками струйных течений и методами их упргшления, а также преподавателей, аспирантов и студентов соответствующих вузов. [c.2]

Использование на рис. 76 логарифмических масштабов по обеим осям координат может в какой-то мере скрадывать разброс экспериментальных точек относительно универсальной кривой. Поэтому представляет интерес посмотреть, как будет выглядеть разброс экспериментальных точек при использовании на графике естественных масштабов. Для этой цели мы приводим на рис. 77 графики нормированных одномерных спектров диссипации энергии (/гт1) Ф1 ( Л)-Здесь данные рис. 77а относятся к измерениям Гранта, Стюарта и Моильета и к измерениям Понда, Стюарта и Берлинга, а данные рис. Пб (заимствованного из работы Гранта, Стюарта и Моильета)— к более ранним измерениям характеристик турбулентных течений в канале (Лауфер (1951).), в трубе (Лауфер (1954)), в пограничном слое на плоской пластинке (Клебанов (1955)) и за решеткой в аэродинамической трубе (Стюарт и Таунсенд (1951)). Из этих графиков видно, что, несмотря на несколько больший разброс индивидуальных эмпирических точек, чем на рис. 76, разнородные экспериментальные данные разных авторов вполне удовлетворительно согласуются друг с другом в частности, согласно всем этим данным, максимум спектра диссипации энергии достигается около точки к г 1/8т1. [c.443]

На примере потоков в аэродинамической трубе, в которых средняя скорость не изменяется с высотой и турбулентность создается с помощью решетки с квадратными отверстиями, покажем, что моделирование может полностью удовлетворять задачам инженерных исследований ветровых воздействий и без точного воспроизведения всех особенностей воздушных течений в атмосфере. Такие потоки могут использоваться при испытании горизонтальных сооружений, например отсечных моделей висячих мостов. Приступая к их проведению, следует, во-пер-вых, определить целевые характеристики потока в аэродинамической трубе. При испытании моста они, по всей видимости, состоят из характеристик атмосферного течения на уровне прототипа (интенсивности турбулентности, ее масштаба, и, возможно, в зависимости от характера испытания, спектра турбулентности и коспектра) во-вторых, отверстия решетки должны быть рассчитаны таким образом, чтобы с достаточной точностью воспроизводить в рабочей части позади решетки целевые характеристики потока. [c.263]

Рассмотрим вначале особенности течения в реактивных (сопловых) и активных решетках при дозвуковых скоростях. Исследования решеток в статических условиях проводятся, как правило, в идеализированных условиях при равномерном поле скоростей на входе, отсутствии рассогласования направлений скоростей фаз и скольл еиия. Однако в действительности на входе перед рабочей и сопловой решетками скорости пара и жидкости различаются не только по величине, но н по направлению (рис. 11-1). Более того, капли жидкости имеют различные диаметры и скорости, в связи с чем разные частички жидкости попадают на сопловые и рабочие решетки под переменными углами входа агв и Pin и с переменными скоростями С2в и гй>1в. Тем не менее результаты статических испытаний изолированных решеток представляют интерес, так как они позволяют проанализировать качественную картину течения и оценить изменение аэродинамических характеристик решеток при переходе в двухфазную область. [c.292]

Выберем контрольную плоскость за решеткой, расположенную на векторном расстоянии х = х., и параллельную плоскости tjz (см. рис. 9.4). Для каждого сечения г = onst можно произвести измерение параметров потока по шагу решетки и вычислить средние аэродинамические характеристики но тем же формулам, как для плоской решетки. На рис. 9.5, а показано распределение средних но шагу потерь по высоте решетки. В средней части решетки потери постоянны и равны потерям, которые возникли бы в решетке с бесконечно длинными лопатками. Осредненный угол выхода потока на этом участке также постоянен (см, рис. 9.5, б). Ближе к торцевым поверхностям наблюдается значительное увеличение потерь, объясняемое утолщением пограничного слоя на синнке лопатки из-за вторичного течения. В этих же сечениях средний угол выхода потока больше, чем в центральной части решетки. Угол выхода увеличивается из-за оттеснения линий тока от спинки лопатки в месте набухания пограничного слоя. При [c.236]

В компрессорных решетках течение диффузорное, шаг относительно велик, а входные кромки — тонкие, поэтому они более чувствительны к режт1му обтекания, чем турбинные. Другими словами изменение угла входа, числа М, числа Ке и турбулентности внешнего потока может сильно сказываться на изменении аэродинамических характеристик решетки. Опыты показывают, что автомодельность наступает при Не = юЬЬ — 3-10 . Далее будем считать, что число Не находится в автомодельной области. [c.245]

Книга рассчитана на научных работников, аспирантов, студентов старших курсов физико-технических специальностей и инжнерно-технических работников, занимающихся исследованием и практическим использованием акустических методов управления аэродинамическими и акустическими характеристиками турбулентных струйных течений. [c.7]

Вторая глава посвящена экспериментальному исследованию воздействия слабых акустических гармонических возмущений на аэродинамические характеристики турбулентных струй. Продемонстрированы интенсификация перемешивания (генерация турбулентности) при низкочастотном возбуждении и ослабление перемешивания (подавление турбулентности) при высокочастотном возбуждении. Излагаются результаты исследования влияния уровня акустического возбуждения, режима течения в начальном пофаничном слое на срезе сопла и начальной турбулентности на реализацию обоих эффектов - интенсификации и ослабления перемешивания. [c.8]

Аэродинамические и акустические параметры, характеризующие начальные условия истечения дозвуковых затопленных и спут-ных турбулентных струй. В общем случае начальные условия истечения характеризуются распределением в выходном сечении сопла средней скорости, температуры, энергии и масштаба турбулентности. Применительно к затопленным струям с почти равномерным распределением перечисленных параметров по сечению (вне пограничного слоя на срезе сопла) для характеристики начальных условий истечения используются следующие параметры Re = uadju - число Рейнольдса, Мо = щ/а - число Маха, То/Тоо - степень неизотермичности, = и /uq - степень турбулентности в центре выходного сечения сопла, <5q и бо и Я = 6 /во - толщина вытеснения, толщина потери импульса и формпараметр пограничного слоя в выходном сечении сопла. К начальным условиям истечения относится также режим течения в пограничном слое в выходном сечении сопла (ламинарный, переходный, турбулентный). В ряде случаев представляется также существенным знание масштаба турбулентности, а также наличия вибраций сопла - продольных и поперечных, их величина и спектры. Характеризуются они величиной вибрационного ускорения, которая измеряется специальными вибродатчиками. [c.35]

Изменение оч)едненных и пульсационных аэродинамических характеристик потока в струе при ее акустическом возбуждении должно сопровождаться соответствующим изменением собственных акустических характеристик струи, которые определяются аэродинамическими параметрами течения (см. главу 1). Исследование этого явления представляет не только научный, но и практический интерес, так как оно открывает возможность целенаправленного управления акустическими характеристиками струи. Рассмотрим влияние гармонического акустического сигнала на изменение поля пульсаций давления в самой струе и в ее ближнем и дальнем акустических полях. [c.112]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...