Характеристики аэродинамического струи

Аэродинамические характеристики турбулентных струй. Когерентные структуры [c.12]

Перечисленные примеры иллюстрируют существенное влияние геометрии сопла на аэродинамические характеристики струи. Эти данные важны также для оценки влияния акустических возмущений на характеристики турбулентных струй разного поперечного сечения. [c.40]

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]

Проведенные в последние годы исследования [8.3,8.9], позволили наметить принципиально новый, акустический метод снижения шума турбулентных струй. Было, в частности, установлено, что звуковое облучение может оказывать существенное влияние на аэродинамические и акустические характеристики турбулентных струй. Так, низкочастотное звуковое облучение струи при числе Струхаля Stj = fsd/uo — 0,2 - 0,5 (здесь d [c.193]

Следует отметить, что данные изотермических исследований могут быть использованы для определения коэффициентов сопротивления горелок, улучшения конструкции их отдельных элементов, выбора компоновки горелок с топкой, а также для выявления качественного характера течения в топочном пространстве. Так как исследования аэродинамики горящего факела вызывают большие трудности, необходимо накопление опытных данных, полученных на натурных образцах и изотермических моделях, для установления связи между аэродинамическими характеристиками изотермических струй и горящего факела. [c.94]

Аэродинамический гистерезис в плоских струйных элементах. После того как поток оторвался от стенки, меняется давление в пристеночной области и изменяются характеристики основной струи. Поэтому при последующем возвращении струи к стенке, вызываемом управляющими воздействиями или изменением давления питания, а соответственно и изменением расхода в канале питания, во внешней по отношению к струе области могут создаваться условия, существенно отличающиеся от тех, при которых происходит отрыв потока. Несоответствие указанных условий приводит к появлению петли гистерезиса в характеристиках струйных элементов. В некоторых случаях явление аэродинамического гистерезиса лежит в основе работы элементов (например, при выполнении последними функций запоминания сигналов) в других случаях гистерезис является нежелательным и нужно, чтобы по возможности были одинаковыми условия, при которых происходят отрыв потока от стенки и возвращение его в стенке. В струйных элементах, работающих с отрывом потока от стенки, аэродинамический гистерезис проявляется по-разному в зависимости от того, какими являются соотношения размеров элементов. Существенное влияние на возникновение аэродинамического гистерезиса оказывают и режимы течения, зависящие от давления перед входом потока в [c.181]

В последние годы при исследовании шума дозвуковых турбулентных струй обнаружены новые явления, что позволило уточнить существующие представления о при[юде и закономерностях турбулентного шума и наметить пути его снижения. Было, в частности, показано, что шум турбулентной струи определяется не только начальными параметрами истечения (начальные профили скорости, энергии и масштаба турбулентности), но и влиянием наложенного акустического поля. Оказалось, что если не учитывать влияние самих установок и различных технических устройств, находящихся в акустически возбужденном состоянии, то их аэродинамические и акустические характеристики могут заметно отличаться от соответственных характеристик чистой турбулентной струи [3]. [c.126]

Формула (4.1.1) определяет силу тяги в условиях воздействия на летательный аппарат неподвижной атмосферы. Однако наличие воздухозаборных и сопловых устройств, возникновение струй продуктов сгорания топлива изменяют картину обтекания летательного аппарата воздушным потоком. Это необходимо учитывать при определении аэродинамических характеристик, в частности следует принимать во внимание влияние скачка уплотнения, образующегося перед воздухозаборником, повышение давления на внешних поверхностях воздухозаборников и сопл, интерференцию между воздухозаборниками и крылом (или корпусом), а также воздействие струй на поток воздуха у поверхности летательного аппарата. При определенных условиях внешние возмущения на обтекающий воздушный поток могут распространяться внутрь сопла двигателя и изменять силу тяги (управляющее усилие). [c.301]

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТРУЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ [c.371]

Влияние струи на аэродинамические характеристики крыльев и оперения [c.371]

Во многих современных конструкциях летательных аппаратов предусматриваются крылья или оперения, которые могут располагаться в потоке, возмущенном струей продуктов сгорания топлива двигательной установки (в том числе управляющей). Это изменяет аэродинамические характеристики несущей поверхности по сравнению со случаем, когда она омывается невозмущенным потоком. [c.371]

Что же касается величины 1д, то она не зависит от аэродинамических свойств струи и диаметра кратера, а определяется в основном составом сжигаемой смеси, от которого зависят кинетические характеристики горения, и скоростью движения газов. Следовательно, для газо-воздушной смеси определенного состава можно записать [c.49]

Предлагаемая вниманию читателей книга посвящена проблеме воздействия акустических колебаний на турбулентные струи. В ней подытожены многолетние экспериментальные исследования авторов, а также других исследователей - отечественных и зарубежных - по разработке акустических методов управления аэродинамическими и акустическими характеристиками дозвуковых и сверхзвуковых газовых струй. [c.6]

Акустическое возбуждение струи сопровождается генерацией слабых вибрационных возмущений. Специальное исследование показало, что эти вибрации сами по себе не оказывают сколько-нибудь заметного влияния на аэродинамические характеристики струи. Вместе с тем генерация интенсивных вибрационных возмущений позволяет реализовать оба эффекта, которые обнаруживаются при акустическом возбуждении интенсификации и ослабления перемешивания. [c.9]

Глава седьмая содержит краткое описание аэродинамических и акустических характеристик сверхзвуковых неизобарических турбулентных струй, процессов образования широкополосного шума и его дискретных составляющих, а также методов управления такими струями (активных -при акустическом их возбуждении, пассивных - когда шум самой струи при экранировании используется для ее облучения). [c.10]

Понятие "аэродинамические характеристики струи"включает закономерности изменения ее параметров - длины начального участка, поперечных размеров, скорости, температуры, интенсивности пульсаций скорости и температуры, масштабов турбулентности, спектров и т.п. [c.13]

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]

В. Истечение струи из круглого сопла с генераторами продольных вихрей. Установка в выходном сечении сопла двух, четырех или восьми генераторов продольных вихрей (квадратных пластинок со стороной D/16) несколько деформирует поперечное сечение сопла и существенно изменяет аэродинамические характеристики струи [1.25]. На рис. 1.24 показано изменение вдоль оси средней скорости и продольных пульсаций скорости. Там же для сравнения приведены соответствующие кривые для круглого сопла без генераторов вихрей. [c.39]

Выше упоминалась важная роль когерентных структур в крупномасштабном переносе импульса, тепла и массы, а также в генерации аэродинамического шума в турбулентных дозвуковых струях. Изучение образования, взаимодействия и распада этих структур позволило существенно углубить существующие представления о механизме турбулентного смешения и образования шума в струях. Зависимость когерентных структур от начальных условий истечения и их чувствительность к различного рода периодическим возмущениям открывает широкие возможности для эффективного управления аэродинамическими, тепловыми и акустическими характеристиками начального участка турбулентных струй, т.е. направленного изменения этих характеристик. [c.40]

Ниже рассматриваются акустические методы управления аэродинамическими и акустическими характеристиками дозвуковых и сверхзвуковых неизобарических турбулентных струй. Обзоры методов управления такими струями и некоторых их практических приложений содержатся в работах [1.6,1.7,1.32,1.33,1.34,1.15,1.36], [c.42]

УПРАВЛЕНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ДОЗВУКОВЫХ ТУРБУЛЕНТНЫХ СТРУЙ [c.46]

Наименее изученным до последнего времени оставалось аэро-акустическое взаимодействие, проявляющееся в том, что аэродинамические возмущения от постороннего источника могут изменить турбулентную структуру потока, а также и акустические возмущения, следствием чего являются результирующие акустические характеристики объекта. Так, шум компрессора, камеры сгорания и турбины или шум отрывного обтекания выходных стоек при определенных условиях может вызвать изменение аэ-роакустических характеристик реактивной струи, [c.126]

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]

Как указывалось в п. 2.14, повышение эффективности управления аэродинамическими характеристиками турбулентной струи с помощью акустического возбуждения может быть достигнуто при многочастотном возбуждении на основной частоте и ее субгармониках при соответствующих сдвигах их фаз. Другой способ повышения эффевсгивности акустического управления может быть связан с изучением влияния формы акустического сигнала при его заметных отличиях от гармонического. Изменение формы [c.101]

По аэродинамическим эффектам струйные элементы пневмоники разделяются на элементы, в которых используются характеристики одиночных струй, взаимодействие свободных струй, свойства пристеночных течений (эффект отрыва потока от стенки и др.), турбулизация течения в основной струе под воздействием управляющего давления, завихривание струй, эффект смещения радиальной струи, образующейся при соударении встречных осесимметричных струй, эффект фокусирования струй, свойства сверхзвуковых течений. [c.16]

Б последние годы проведен ряд исследований, имеющих целью направленное активное воздействие на аэродинамические характеристики турбулентных струй. Такое воздействие может быть, прежде всего, достигнуто за счет изменения начальной турбулентности потока, причем увеличение начальной турбулентности приводит к укорочению начального участка если 8о 20%, начальный участок практически отсутствует, и резкое падение скорости начинается непосредственно у среза сопла (А. С. Гиневский и К. А. Почкина, 1967). Аналогичные результаты получаются и для плоской турбулентной струи (Ю. А. Шербина, 1961). [c.817]

В некоторых работах [41, 232] представлены подробные данные о влиянии продольного и поперечного звукового облучения дозвуковых турбулентных струй на их аэродинамические характеристики. Обращают на себя внимание два эффекта взаимно противоположного характера, возникающие при аэроакустичес-ком облучении струи и соответствующих либо условию усиления генерации, либо условию ослабления турбулентности в пределах ее начального участка. [c.127]

Излагаются результаты экспериментального исследования управления аэродинамическими и акустическими характеристиками дозвуковых и сверхзвуковых турбулентных струй путем воздействия на них акустических возмущений различных интенсивности и частоты. Исследованы когерентные структуры в дозвуковых турбулентных струях и их восприимчивость к воздействию гармонических акустических возмущений. Исследованы гене-ращ1я и подавление турбулентности в дозвуковых струях при низкочастотном/высокочастотном акустическом возбуждении дозвуковых струй и, соответственно, увеличение/уменьшение широкополосного шума таких струй. Рассмотрены активные и пассивные методы управления характеристиками сверхзвуковых неизобарических струй. Анализируются методы математического моделирования дозвуковых турбулентных струй с точки зрения их способности описать влияние периодического возбуждения на интенсификацию/ослабление турбулентного смешения при низкочастотном/высокочастотном возбуждении. [c.2]

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]

Аэродинамические и акустические характеристики струи (это в равной степени относится к экспериментальной установке или натурному турбореактивному двигателю) могут заметно измениться под действием акустических возмущений, распространяющихся вдоль по потоку по тракту экспериментальной установки и ТРД. Поэтому начальные условия истечения следует дополнить уровнем и спектром шума в выходном сечении сопла. Особенно существенно наличие дискретных составляющих в этом спектре, которые могут заметно изменить аэродинамические и акустические характеристики струи. Для струи в спутном потоке, кроме перечисленных параметров, требуется еще знать параметры спутного потока в плоскости выходного сечения сопла, профили скорости и энергии турбулентности, параметр спутности т = Uoo/uq. Начальные распределения скорости, температуры и концентрации примеси важны еще и потому, что они определяют инварианты струи - условия постоянства избыточного импульса, избыточного теплосодержания и избыточного содержания примеси [1.1,1.14], справедливые при отсутствии продольного градиента давления в спутном потоке. [c.35]

Для сравнения характеристик пространственных и круглых струй обычно в качестве характерного геометрического параметра сопла сложной формы используется эквивалентный диаметр de, который соответствует площади его выходного поперечного сечения F = Trdg/4. Приведем некоторые аэродинамические характеристики осесимметричных и пространственных турбулентных струй, иллюстрирующие влияние геометрии устройства (сопла или диафрагмы), формирующего струю. [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...