Гиперзвуковая скорость

В условиях входа космических аппаратов в атмосферу при гиперзвуковых скоростях абляция материалов является одним из способов уменьшения высоких тепловых потоков. При использовании таких материалов, как тефлон, твердое вещество сублимирует в окружающую среду с очень высокой энтальпией, и пограничный слой в этом случае подобен слою, образующемуся при охлаждении испарением с одновременно протекающей химической реакцией. Армированные пластики, например фенольная смола, армированная найлоном или вспененным полиуретаном, в этих условиях обугливаются. Обуглившийся слой образуется в процессе деполимеризации с выделением таких газов, как метан и водород. [c.370]

За 15 лет, прошедших со времени выхода в свет предыдущего издания, приобрели большое значение летательные аппараты с реактивными двигателями новых типов, обеспечивающими полет с большой сверхзвуковой (гиперзвуковой) скоростью, выход в космическое пространство и возвращение в плотные слои атмосферы. Это привело к быстрому развитию разделов газовой динамики, в которых изучаются течения разреженного газа, гиперзвуковые течения и движения жидкости и газа в электромагнитных полях в настоящем третьем издании книги изложены основы также и этих разделов современной газодинамики. [c.9]

Остановимся теперь на соотношениях, характеризующих плоскую ударную волну, возникающую при обтекании с гиперзвуковой скоростью вогнутого тупого угла. В плоской косой ударной волне изменение плотности, согласно (47) гл. III, будет [c.110]

Если ударная волна недостаточно интенсивна, т. е. угол отклонения потока (U в ней мал, то при гиперзвуковой скорости угол а также мал производя замены [c.113]

Иначе говоря, в случае Ма при малых углах наклона скачка а число Маха за скачком будет очень большим. Если скачок имеет небольшую интенсивность, то числа Маха перед и за скачком при гиперзвуковой скорости имеют значения одного и того же порядка. [c.114]

Правда, при гиперзвуковых скоростях температура газа вследствие торможения потока в ударных волнах и пограничном [c.128]

Рассмотрим течение идеального газа с гиперзвуковой скоростью в коническом сужающемся канале, схема которого призе- [c.288]

Маха при гиперзвуковых скоростях 108 [c.300]

Теория скачков уплотнения (ударных воли) имеет большое значение для изучения закономерностей сверхзвуковых газовых потоков. Без знания ее невозможно рассчитать аэродинамические х,а-рактеристики летательных аппаратов, движущихся со сверх- и гиперзвуковыми скоростями определить рабочие параметры их воздухозаборных устройств, органов управления спроектировать сверхзвуковые и ударные аэродинамические трубы изучить сложные процессы струйных взаимодействий. [c.98]

Изучение приведенного в этой главе материала позволяет последовательно выяснить природу скачков уплотнения, в каких случаях и почему они возникают, понять сущность физических процессов, происходящих при переходе газа через фронт скачка уплотнения, как в простейшем случае, когда теплоемкость газа не изменяется (сверхзвуковые скорости с числами Маха не более 5—6), так и в условиях гиперзвуковых скоростей, когда необходимо учитывать насыщение колебательны [c.98]

Гиперзвуковые скорости (М = 20). Интегралы в приведенных зависимостях определи- [c.196]

Определите значения аэродинамических коэффициентов (продольной си нормальной с,Jp сил, момента тангажа /Пг,, и центра давления Сд) конического тела со сферическим затуплением носка, движущегося с гиперзвуковой скоростью под углами атаки а = о, 10 и 20°. Форма и размеры затупленного конуса показаны на рис, 10.9. [c.479]

Определите коэффициент давления, а также производную р ((02= О х /Уос) на конусе, совершающем поступательное движение с очень большой (гиперзвуковой) скоростью Уоо = 3 км/с под малым углом атаки а = 0,1 и одновременно вращение с угловой скоростью О г = 5 1/с около точки, удаленной от острия на расстояние Хм = 5 м. Длина конуса х = 5 м половина угла при вершине р = ОЛ- Вычислите также аэродинамические коэффициенты и соответствующие вращательные производные. [c.484]

Угол наклона скачка уплотнения с подъемом на высоту уменьшается. Это можно объяснить следующим образом. При полете конуса с гиперзвуковой скоростью за скачком уплотнения вследствие сильного разогрева газа происходит диссоциация. Этот процесс зависит также от давления, которое с высотой понижается. Известно, что понижение давления приводит к увеличению степени диссоциации воздуха, а это, в свою очередь, уменьшает угол скачка Эс- О характере уменьшения можно судить по графикам (рис. 10.23), где сплошными линиями изображены кривые. полученные с учетом диссоциации. [c.491]

Рассмотрим гиперзвуковые скорости. В работе [15] приведены зависимости для коэффициента волнового сопротивления, учитывающие особенности движения осесимметричных тел с такими скоростями. Для острого конуса [c.505]

При гиперзвуковых скоростях скачок уплотнения почти вплотную приближается к поверхности движущегося конуса [1]. Разность углов — Р при этом становится очень малой. В области между скачком и поверхностью конуса в этом случае радиальную составляющую скорости (см. рис. 10.1) в любой точке приближенно можно представить в виде разложения [c.505]

Почему при гиперзвуковых скоростях обтекания процесс теплопередачи в пограничном слое отличается от процесса чисто молекулярной теплопроводности, рассматриваемой обычной газодинамикой Укажите возможные предельные случаи теплопередачи в диссоциированном пограничном слое. [c.673]

Как показали исследования ([50], 1970, № 7), пленочная завеса является эффективным средством охлаждения при гиперзвуковых скоростях. [c.474]

При гиперзвуковых скоростях обтекания для расчета сопротивления тела и распределения давления используют теорию Ньютона. В современной ее интерпретации предполагается, что частицы не взаимодействуют между собой, а имеет место лишь взаимодействие частиц с телом. В этой теории предполагается, что при соударении теряется нормальная к телу составляющая количества движения (неупругий удар), а касательная составляющая количества движения не изменяется. В результате давление на поверхности тела рассчитывают по формуле Ньютона [c.62]

При гиперзвуковых скоростях обтекания можно свести двумерную задачу обтекания тонкого тела к автомодельной одномерной задаче о сильном взрыве. Из анализа уравнений и теории подобия следует, что обтекание тела происходит так, как будто в каждом слое независимо от других имеет место вытеснение газа непроницаемым подвижным поршнем в направлении,, перпендикулярном движению тела, т. е. решение стационарной задачи аналогично решению некоторой нестационарной задачи с соответствующими заменами переменных. Эту теорию называют нестационарной аналогией, а соответствующий метод расчета — законом плоских сечений. [c.63]

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]

Процессы теплообмена, сопровождающиеся химическими реакциями, имеют место в камерах сгорания различных двигателей (реактивных, газовых турбин и др.), в химическом производстве, в МГД установках, при гиперзвуковых скоростях полета в плотной атмосфере и других случаях. [c.349]

Современная техника характеризуется ростом тепловых нагрузок, скоростей теплоносителей и других параметров. При высоких температурах рабочие процессы могут неизбежно сопровождаться химическими превращениями. Так, например, как уже упоминалось в 11-3, при гиперзвуковых скоростях полета вследствие аэродинамического нагрева воздух может иметь высокую температуру, при которой -может происходить и существенная ионизация воздуха [c.349]

На рис. В-1 показано, как изменяется температура газа за прямой ударной волной по мере увеличения скорости набегающего воздушного потока (числа Маха), а на рис. В-2 соответственно представлено изменение его химического состава. Переход кинетической энергии потока в тепловую приводит к тому, что при гиперзвуковых скоростях полета [c.6]

Рассмотрим течение в окрестности точки торможения затупленного тела, движущегося в атмосфере с гиперзвуковой скоростью. [c.28]

Георгиев С. Сравнение различных экспериментальных установок с точки зрения моделирования процессов теплового разрушения материалов при гиперзвуковых скоростях.— В кн. Техника гиперзвуковых исследований. М., [c.385]

Рис. 4. Фотография сферы, летящей с гиперзвуковой скоростью.

При движении тел с большими сверхзвуковыми и гиперзвуковыми скоростями в плотных слоях атмосферы происходит сильное нагревание, которое может привести к изменению агрегатного состояния твердого тела (оплавлению, испарению и последующему уносу газовым потоком материала поверхности). Для теплозащиты таких тел применяются специальные уносимые покрытия, при разложении которых в пограничный слой поступают газы с различными молекулярными массами. Разложение является результатом поверхностного пиролиза связки, деполимеризации, испарения, сублимации, горения, плавления, эрозии. [c.322]

Немаловажно, что преобразование имеет в основном математический характер. В частности, оно не учитывает влияния на характеристики течения уровня акустической энергии, появляющейся в турбулентном потоке при гиперзвуковых скоростях. Возникающие при этом безвихревые пульсации создают звуковое давление, увеличивающееся с ростом числа Маха. Не ясно, каким образом эти пульсации усложняют ноле течения при очень боль-щих числах Маха и как они изменяют количество движения в пограничном слое. [c.435]

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]

Реагируюпщй двухфазный пограничный слой газа с частицами на аблирующем теле при гиперзвуковых скоростях полета подробно исследован Чудхури [112]. В предложенной им модификации многофазного пограничного слоя, рассмотренной в предыдущих разделах, используется время горения твердой частицы и теплота испарения или реакции. Массовая скорость реакции на [c.371]

Из этих зависимостей следует, что при гиперзвуковых скоростях в плоской косой ударной волне изменение параметров определяется (как и в течении Прандтля — Майера) одним критерием ЛГа = МнСО — произведением числа Маха на угол отклонения потока. [c.114]

Особое внимание уделено исследованию пограничного слоя и расчету параметров трения и теплопередачи при гиперзвуковых скоростях полета. В этом случае происходит диссоциация и ионизация воздуха, изменяются все термодинамические параметры и кинетические коэффициенты газа в пограничном слое, в нем могут происходить также и химические реакции. Эти явления имеют важное значение при формировании процессов трения и теплообмена, однако учет их при расчете пограничного слоя вызывает большие трудности. Поэтому при решении задач, связанных с расчетом параметров пограничного слоя при очень высоких скоростях обтекания, использован достаточно простой и весьма эффективный инженерный метод, основанный на понятии так называемой определяющей лнтальпии (температуры). [c.670]

При гиперзвуковых скоростях целесообразно применение профилей с затупленной передней кромкой, способствующей снижению тепловых пото-нов от разогретого воздуха к обтекаемой поверхности, что предохраняет от разрушения крыло, оперение или руль с этим профилем. Такой же эффект имеет место в том случае, когда первоначально используется заостренная кромка, которая затем под воздействием высоких температур оплавляется и становится затупленной. [c.64]

При этом изменение аэродинамического качества при гиперзвуковых скоростях может происходить в диапазоне значений К = iJJ xa = 0- 1. В случае дозвуковых скоростей, с которыми производится посадка, требующая повышенной управляемости, аэродинамическое качество значительно снижается из-за увеличения донного сопротивления. Во избежание такого снижения капсулы могут быть снабжены дополнительными устройствами, [c.126]

Примеры упрощения задач теории переноса излучении при помощи теории размерностей приведены в 5.4, а рол1 излучения при анализе процессов переноса в пограничном слое у поверхности тела, обтекаемого с гиперзвуковой скоростью потоком воздуха, показана в 7.10. [c.178]

При очень высокой темп-ро ( 3000—4000 К и более) в воздухе присутствуют в достаточно большом ко.т-ве иониэов, частицы и свободные электроны. Хорошая электропроводность воздуха вблизи тела открывает возможность использования эл.-магн. воздействий на поток для изменения сопротивления тела или уменьшения тепловых потоков от горячего газа к телу. Она же затрудняет проблему радиосвязи с летат. аппаратом из-за отражения и поглощения радиоволн ионизов. газом, окружающим тело. Нагревание воздуха при сжатии его перед головной частью движущегося с гиперзвуковой скоростью тела может вызывать мощные потоки лучистой энергии, частично передающейся телу и вызывающей дополнит, трудности при решении проблемы его охлаждения. Рациональным выбором формы тела можно добиться значит, степени рассеивания лучистой энергии в окружающих слоях воздуха. [c.430]

Если скорость набегающего потока во много раз превосходит скорость звука, то при малых возмущениях скорости изменения давления и плотности уже не будут малыми и необходимо пользоваться ноливойными ур-ниями даже при изучении обтекания тонких заострённых тел. Существ, роль нелинейных эффектов характерна для гиперзвуковой аэродинамики. Мн, представления аэродинамики умеренных сверхзвуковых скоростей, касающиеся поведения сил и моментов, действующих на летат, аппараты, а также устойчивости II управляемости этих аппаратов, становятся неприменимыми при гиперзвуковых скоростях полёта. [c.430]

В предлагаемом справочнике приведены обобщающие данные по методам расчета трения и тепломассообмена на телах, обтекаемых жидкостью и газом, на основе теории пограничного слоя. Справочник составлен по обычной схе.ме. Даны предпосылки теории механики жидкости и газа, затем рассмотрены методы расчета трения и теплообмена в ламинарном пограничном слое и, наконец, в турбулентном пограничном слое. В обоих случаях движение несжимаемой жидкости предшествует движению сжимаемой жидкости. При рассмотрении ламинарного погра.ничного слоя большое внимание уделено точным (автомодельным) методам расчета. Сообщаются также основные сведения по теории равновесных турбулентных слоев. В книгу включены те из приближенных методов расчета, которые согласуются с данными измерений и получили практическое применение. В справочник не включены сведения о влиянии химических реакций, возникающих при гиперзвуковых скоростях, на процесс течения в иограничном слое. Изложению этих сведений посвящена книга У. X. Дорренса [Л. 25]. В справочник по возможности не включены те данные по трению и тепломассообмену в турбулентном пограничном слое, которые достаточно полно изложены в монографии С. С. Кутателадзе и А. И. Леонтьева [Л. 48]. [c.4]

В ряде работ, в частности в работе Лиза [Л. 1], Коэна и Решотко [Л. 2] и др., показано, что при гиперзвуковых скоростях при интенсивном теплообмене (малые р /рт) градиент давлений оказывает на профиль скоростей около критической точки слабое влияние. Влияние же [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...