Разрежения волны характеристики

Так как в рассматриваемом случае речь идет о слабом возмущении, то эту линию называют границей слабых, или звуковых, возмущений, слабой волной, характеристикой или линией Маха. При этом имеется в виду, что слабые возмущения распространяются со скоростью звука (гл. 1). На рис. 5.1 представлены две схемы сверхзвукового течения. Обтекание выпуклого угла (рис. 5.1,а) сопровождается расширением потока, умень шением давления на величину dp и возрастанием скорости на d . При обтекании вогнутого угла давление растет, а скорость падает. Следовательно, в первом случае характеристика является слабой волной разрежения, а во втором — слабой волной сжатия. [c.109]

При обтекании треугольного тела с нулевым углом атаки нижней грани (рис. 5.21,6) ветви головного AKi и кормового DK2 скачков вырождаются в слабые волны (характеристики). Найдя распределение давлений по верхнему обводу тела, убеждаемся в существовании силы сопротивления и подъемной силы, обусловленных изменением давлений в скачках и волне разрежения. [c.141]

Для всех рассчитанных сверхзвуковых струй характерно качественное подобие распределения параметров. Типичная структура осесимметричной струи в вакууме (при Ма > 1), приведенная на рис. 1, показывает, что в поле течения струи можно различить следующие области 1) невозмущенное течение, отделенное от остальной части струи первой характеристикой второго семейства 2) волну разрежения, ограниченную двумя характеристиками первого и второго семейства, проходящими через ось струи 3) центральную область, в которой спектр линий тока и равных параметров близок к течению типа сверхзвукового источника. Влияние числа Маха на срезе сопла сказывается на положении границы невозмущенного течения и величинах областей /, 2. На распределение параметров в центральной зоне 3 существенно влияет положение границы волны разрежения (огибающей характеристик первого семейства) при переходе через характеристики / и 2 производные газодинамических параметров терпят разрыв. При удалении от среза сопла влияние волны разрежения ослабевает, и течение стремится к течению от источника с центром в некоторой точке на оси вблизи среза. [c.251]

В силу теоремы существования, кривая может быть продолжена до оси = 0. В точках этой оси, как следует из выражения (10), Уп = а, так что соответствующий луч, замыкающий в плоскости течения волну разрежения, является характеристикой, и, следовательно, волна разрежения может быть склеена вдоль него с поступательным потоком. Указанная интегральная кривая соответствует сверхзвуковому обтеканию точечного поджигающего источника с образованием детонационной волны. [c.47]

В волне разрежения прямолинейные характеристики расходятся, в волне сжатия—сближаются. Соответственно профиль возмущения давления в волне разрежения становится со временем более пологим и градиент давления (и других газодинамических параметров) уменьшается. В волне сжатия крутизна фронта нарастает, возрастает по величине градиент давления (см. на рис. 2.7.3 профиль давления Ар(х, /1)). [c.176]

Волны разрежения возникают в трубе при открытии напорной магистрали при уменьшении внешнего давления область, в которую еще не успевают придти отраженные от другого конца волны, является областью распространения простой волны, характеристики которой суть прямые. Каждая из них имеет свой наклон в плос- [c.108]

В качестве примера рассмотрим элементарную теорию ударной трубы. Ударная труба представляет собой канал, в одной части которого содержит газ под высоким давлением, в другой части, за мембраной, давление остается малым. После разрушения мембраны процесс развивается но сценарию (рис.5.2), в котором волна разрежения образуется характеристиками второго семейства [c.70]

Рассмотрим в качестве примера обтекание заостренной пластинки (рис. 4-27). На переднем остром (8<С ) носике пластинки возникает плоский косой скачок АВ. При обтекании точки D образуется стационарная волна разрежения, причем характеристика, на которой начинается отклонение потока, расположена под углом [c.179]

На двигателях, имеющих настроенную систему выпуска с индивидуальными выпускными патрубками на каждый цилиндр, можно применять бескомпрессорную подачу дополнительного воздуха с помощью малоинерционных обратных клапанов (пульсаров). Пульсары (рис. 38), устанавливаемые на выпускном трубопроводе двигателя, срабатывают от импульсов разрежения, возникающих в пульсирующем потоке ОГ двигателя за выпускными клапанами. Лепестковый клапан пульсара открывается в момент разрежения (рис. 39) в потоке ОГ и пропускает в коллектор воздух, а при прохождении волны повышенного давления запирается. Следует отметить, что производительность пульсаров мало зависит от противодавления в системе выпуска, что немаловажно при установке нейтрализаторов последовательно со стандартным глушителем шума выпуска. Установка пульсаров практически не влияет на топливно-скоростные характеристики автомобиля. [c.67]

Обозначим величину а на некоторой характеристике ЛЬ, принадлежащей волне разрежения Ihg, через 04. Величина 04 подчиняется неравенствам [c.55]

Из этого свойства характеристик С+ простой волны можно в свою очередь заключить, что они представляют собой семейство прямых линий в плоскости X, V, скорость имеет постоянные значения вдоль прямых x = t[v - v) +/(о) (101,5), В частности, в автомодельной волне разрежения (простая волна с f(v) = 0) эти прямые образуют пучок с общей точкой пересечения— началом координат плоскости х, t. Ввиду этого свойства автомодельную простую волну называют центрированной. [c.543]

На рис. 86 изображено семейство характеристик для простой волны разрежения, образующейся при ускоренном выдвигании поршня из трубы. Это есть семейство расходящихся нря мых, начинающихся на кривой x = X t), изображающей движение поршня. Справа от характеристики х = ot простирается область покоящегося газа, в которой все характеристики параллельны друг другу. [c.543]

Граница же ас с волной разрежения есть отрезок характеристики С поэтому на нем [c.557]

Изложенные свойства рассматриваемого движения в математическом отношении полностью аналогичны свойствам одномерных простых волн, у которых одно из семейств характеристик представляет собой семейство прямых линий в плоскости х, t (см. 101, 103, 104). Поэтому рассматриваемый класс течений играет в теории стационарного плоского (сверхзвукового) движения такую же роль, какую играют простые волны в теории нестационарного одномерного движения. Ввиду этой аналогии эти течения тоже называют простыми волнами. В частности, волну разрежения, соответствующую случаю = О, называют центрированной простой волной. [c.603]

Метод характеристик применяется для расчета сверхзвуковых течений, при этом используются физические закономерности распространения в сверхзвуковом потоке слабых волн разрежения и сжатия, волн Маха. [c.273]

Эти соотношения получаются, если для веера волн разрежения использовать условие совместности вдоль характеристик в виде (гл. IV, 8, уравнение (51)) [c.282]

На прямолинейный скачок уплотнения с углом 0с = 30° падают в точках Д и Я рядом расположенные волны разрежения [характеристики 7 семейства (рис. 5.9)]. Вычислите скорость за скачком на участке ЗН и определите соответствующее изменение угла наклона скачка. В точке В с координатой //д = 10, находящейся на пересечении характеристик второго семейства ЗВ и первого семейства ВН хи — хд = 0,5), скорость Уд == 950 м/с, угол отклонения потока 3д = 11° скорость набегающего потока = 1020 м/с температура = 288 К к = = J,l v = 1,4. [c.143]

При сверхзвуковом обтекании заостренного профиля с участком клиновидной поверхности перед ним возникает скачок уплотнения, прямолинейный участок которого ограничен точкой й, расположенной на пересечении скачка с характеристикой, проведенной из конца клина. За этой точкой скачок искривляется в результате взаимодействия с падающими волнами разрежения, образующимися при обтекании криволинейного участка профиля (см. рис. 5.2), и, как следствие, происходит изменение его интенсивности. Это, в свою очередь, вызывает изменение энтропии при переходе от одной линии тока к другой, что является причиной вихревого характера движения газа за скачком. [c.148]

Продукты сгорания топлива, двигаясь вдоль сопла 1 (рис. 4.3.2), отрываются от кольцевого уступа 3 и, повернувшись на некоторый угол в волне разрежения 2, присоединяются к поверхности насадки 7. В таком отрывном течении зарождаются хвостовой скачок уплотнения 8, застойная зона 6 с возвратным движением газа и участок смешения 5. Из-за необратимых потерь энергии в скачках уплотнения, на участке смешения и в застойной зоне тяговые характеристики сопл с кольцевыми уступами оказываются хуже, чем у обычных сопл. Однако эти характеристики могут быть улучшены путем вдува газа через отверстия 4 в уступе. На практике используют с л а бый и тангенциальный (интенсивный) вдувы. В первом случае газ попадает в насадок через перфорированную стенку уступа 3 (рис. 4.3.2) с малой скоростью и небольшими расходами. Во втором случае движение характеризуется большими скоростями и расходами газа, вдуваемого через свободное пространство в уступе (рис. 4.3.3). При интенсивном вдуве большие расходы газа приводят к значитель- [c.318]

Сказанное справедливо для упрощенной модели течения, не учитывающей наличия выемки между неподвижной частью сопла и поворотным раструбом. В реальных условиях с кромки этой части сопла сходит волна разрежения 4, газ разворачивается от центра сопла и попадает на торцовую часть раструба, образуя скачок уплотнения 5 (рис. 4.4.2,б). Внутри выемки возникает застойная зона с встречными потоками. Это отличает картину обтекания от той,которая наблюдается иа внутренней поверхности раструба, являющегося продолжением неподвижной части сопла. С полной достоверностью предусмотреть все эти особенности течения не представляется возможным.Поэтому используется упрощенная модель течения, основанная на концепции гибкого уплотнения , согласно которой поток у кромок выходного сечения плавно обтекает сочленение неподвижной части сопла и поворотного раструба (без образования волны разрежения и скачка уплотнения). Такая модель течения соответствует предположению о малости возмущений, возникающих при повороте раструба, и позволяет решить задачу о движении газа внутри раструба методом характеристик [18]. В результате этого решения находится распределение давления, по [c.323]

Это позволяет найти угол фо для первой волны разрежения (характеристики), исходящей из точки Е (рис. 5.1.11) [c.364]

Используя теорию характеристик, можно найти отношение отрезков AG и AF, соединяющих концы криволинейной характеристики FG в плоской центрированной волне разрежения [c.365]

Приведем примеры течений, в которых возникает простая волна. Рассмотрим одномерное нестационарное течение. На рис. 2.7 изображено в плоскости t, х движение газа при ускоренном выдвигании (рис. 2.7, а) и вдвигании (рис. 2.6,6) поршня/в трубе. В первом случае возникает простая волна разрежения, во втором — простая волна сжатия (//). В случае простой волны сжатия, которая представляет собой сходящийся пучок прямых, имеет место пересечение характеристик, что приводит к появлению в потоке ударной волны 2. Если поршень выдвигается из газа с постоянной скоростью, то возникает центрированная волна разрежения, которая представляет собой пучок прямых, выходящих из одной точки (рис. 27, в). [c.58]

Сеточно-характеристический метод. В классической схеме метода узлы характеристической сетки определяют в процессе численного решения как точки пересечения характеристик. Основное преимуш ество этой схемы состоит в том, что при использовании такой сетки максимально учитывается структура течения, в частности области распространения слабых разрывов. Так, в случае применения классического метода характеристик удобно рассчитывать волны разрежения, выделять линии слабых разрывов, определять области возникновения висячих ударных волн. [c.122]

Использование классического метода характеристик сопряжено, однако, и с рядом неудобств. Одно из них состоит в том, что искомые величины вычисляют в узлах заранее не известной характеристической сетки. На практике часто необходимо знать распространения параметров при фиксированных значениях х (или t). При этом приходится интерполировать, что усложняет программу. Иногда счет по характеристикам приводит к неравномерному распределению узловых точек или к увеличению числа точек на характеристиках (например, при расчете волны разрежения). Очевидно, что в подобных случаях необходимо периодически перераспределять точки на характеристиках, уменьшая в случае необходимости их количество. Эта процедура также связана с интерполяцией. Поэтому в ряде задач целесообразно применять характеристическую схему обратного типа. При этом фиксируется обычная прямолинейная сетка, а расчет ведется по слоям, причем каждый слой является координатной поверхностью. Характеристики строятся назад , в направлении от рассчитываемого слоя к предыдущему, где в точках пересечения функции находятся интерполированием. Эта схема называется [c.122]

Рассчитаем вначале область волны разрежения ОАВ. Околозвуковую характеристику заменяют прямой линией, в каждой точке которой вектор скорости параллелен оси, а число М постоянно и равно числу Маха в угловой точке. Расчеты показывают, что если таким образом аппроксимировать характеристику, которой в угловой точке соответствует значение 0,001, то обеспечивается удовлетворительная точность. [c.127]

Зная значения параметров в точках В, а, с, А граничной характеристики волны разрежения и в точке di прямолинейной замыкающей характеристики (вдоль этой характеристики =0, [c.128]

Течение газа в сверхзвуковой струе. Рассмотрим теперь задачу расчета струи, вытекающей из сопла в пространство с пониженным давлением рн (рис. 4.7). В треугольнике ОАВ течение рассчитывают аналогично тому, как это описано в предыдущем пункте. Различие состоит лишь в том, что в угловой точке А расчет ведут до тех пор, пока давление не станет равным давлению в окружающем пространстве рн. В результате получают замыкающую характеристику АВ веера волн разрежения. Далее, сверху вниз последовательно используя модули в точке А, Mi между точками А, В и Мвв точках В и В", рассчитывают характеристику А В". Расчет течения между границей струи и осью симметрии с определением границы струи и параметров течения на ней и во всей области по этому алгоритму производят до тех пор, пока характеристики второго семейства не пересекутся в некоторой точке С, что порождает в поле течения висячую ударную волну D. Расчет параметров на некоторой характеристике LN, пересекающей ударную волну, выполняют во всех точках по тем же алгоритмам, кроме точки М, при расчете которой используют модуль Mi. [c.128]

Волна разрежения конечной интенсивности расположена внутри клина СВО и называется центрированной, так как все характеристики в плоскости течения сходятся в одной точке. Соответствую-црая волне характеристика изображена в диаграмме дугой 2. [c.109]

Между характеристиками Ат и Ат2 происходит расширение газа от р до рг- Линии тока, пересекая волну разрежения, искривляются. Промежуточным точкам линии тока в пределах волны разрежения соответствуют характеристики Ami, АШп и т. д. вдоль каждой характеристики параметры течения остаются неизменными. Углы между характеристиками и касательными к линиям тока в направлении течения уменьшаются ai>af>a . Линии тока при этом расходятся, расстояние между ними по нормалям увеличивается (/2>fi на рис. 5.7) в соответствии с одномерной схемой ускоряющего сверхзвукового течения ( 3.4, рис. 3.4). Интенсивность волны туАт2 меняется при изменении давления р . При этом, если параметры невозмущенного потока остаются неизменными, характеристика Лт, сохраняет неизменное положение, а характеристика Лтг перемещается в зависимости от р2. [c.117]

Разность у/ — ун найдем как ширину характеристической полоски, получаюгцейся из-за отражения от скачка части dw пучка волн разрежения. Все -характеристики этого пучка, искривленные только в малой окрестности скачка (правее с -характеристики с/с), расходятся веером из точки d. В d h - течение типа простой волны. Следовательно, здесь с точностью до А [c.471]

Важным для понимания структуры течения является то, что в треугольнике СОЕ имеет место течение сжатия. Примем, что в области СОЕ течение плоское. Тогда характеристики АС, СО и граница струи АО являются прямолинейными, и если бы начиная, от точки С контур тела СС был прямолинейным, то в области СОЕ имело бы место поступательное течение с постоянными параметрами. Однако, в силу искривления стенки СЕ, в этой области возникает течение сжатия, аналогичное течению сжатия при обтекании поступательным сверхзвуковым потоком вогнутой стенки. Известно, что такое течение замыкается висячим скачком, начинающимся в точке Ъ пересечения характеристик. На рис. 4.26 пунктиром изображены характеристики условного течения сжатия, которое возникало бы в случае, когда в некоторой области над линией АО, как и между характеристиками АС и СО, имело бы место поступательное течение с р = р . Точка Р, вообще говоря, может находиться как внутри, так и вне струи. Однако проведенные расчеты показывают, что точка Р располагается всегда вне струи. Волны сячатия, возникающие в треугольнике СОЕ, отражаются от границы струи в виде волн разрежения. Волны разренгения, попадая па границу тела, отражаются также волнами разрежения, а от границы струи — в виде волн сжатия и т. д. Дальнейшая структура течения определяется чередующейся системой волн разрежения и сжатия, отражающихся от стенки и границы струи, при этом при отражении от жесткой стенки интенсивность волн сохраняется по величине и знаку, а при отражении от границы струи сохраняется по величине, по меняется по знаку. [c.179]

На расчетном режиме истечения струи (рис. 3.99а) происходит расширение звукового потока от критического сечения сопла АВ в веере волн разрежения, последняя характеристика которого АС приходит на вершину центрального тела. Внешн51я граничная линия тока (свободная граница струи) АВ параллельна оси симметрии сопла с центральным телом. [c.176]

Между характеристиками Anii и Ат происходит расширение газа от до р . При пересечении волны разрежения линии тока соответственно искривляются, так как при обтекании точки А поток расширяется скорость потока увеличивается, а температура и плотность падают. Промежуточным точкам линии тока в пределах волны разрежения отвечают характеристики Ат , Ат и т. д. вдоль каждой характеристики параметры течения оста- [c.108]

Дальнейших вычислений можно не производить новее, если непосредственно воспользоваться известным уже нам частным рен1ением для волны разрежения при обтекании угла ( 109,112). Напомним, что в этом решении все величины (в том числе и давление) постоянны вдоль каждой прямой (характеристики), проходящей через вершину угла. Это частное решение, очевидно, соответствует случаю, когда в общем выражении (115,1) произвольная функция f2 p) тождественно равна нулю. Функция же f p) определяется полученными в 109 формулами. [c.602]

Что касается области существования простой волны при обтекании вогнутого профиля, то вдоль линий тока, проходящих над точкой О, оно применимо вплоть до места пересечения этих линий с ударной волной. Липин же тока, пролодящие под точкой О, с ударной волной вообще не пересекаются. Однако отсюда нельзя сделать заключение о том, что вдоль них рассматриваемое решение применимо везде. Дело в том, что возникающая ударная волна оказывает возмущающее влияние и на газ, текущий вдоль этих линий тока, и таким образом нарушает движение, которое должно было бы иметь место в ее отсутствии. В силу свойства сверхзвукового потока эти возмущенггя будут, однако, проникать лишь в область газа, находящуюся вниз по течению от характеристики ОА, исходящей из точки начала ударной волны (одна из характеристик второго семейства). Таким образом, рассматриваемое здесь решение будет применимым во всей области слева от линии АОВ. Что касается самой линии ОА, то она будет представлять собой слабый разрыв. Мы видим, что непрерывная (без ударных волн) во всей области простая волна сжатия вдоль вогнутой поверхности, аналогичная простой волне разрежения вдоль выпуклой поверхности, невозможна. [c.606]

Метод характеристик имеет следующие достоинства 1) в методе используется физичная характеристическая сетка, 2) метод позволяет строго рассматривать (выделять) особенности течения (центрированные волны разрежения, ударные волны). [c.276]

АЕ — выходное сеченне сопла ЕЕ- — правая стенка сопла Е Ег— направление оси сопла EFGB—первая характеристика волны разрежения, исходящей из точки Е Afl — свободная левая граница плоской струн AF AG— соответственно первая н последняя характеристики веера волн разрежения, исходящего из точки А [c.361]

F). Наклон прямолинейной траектории этого скачка (линия OS) к оси t согласно (8,1. Ю) пропорционален углу и определяется скоростью скачка, равной С агр). Остальные характеристики, идущие вниз и образующие центрированную волну FMO, на которой г уменьшаетзя от агр до а м, идут с меньшей скоростью, нежели скорост), скачка. Отметим, что скачок A F на рис, 8.1.2, в является скачком разрежения для дисперсной фазы и одновремен1[о скачком уплотнения для несущей. [c.302]

AB D реализуется простая волна разрежения. Аналогично, в области I (рис. 2,8,6) реализуется простая волна сжатия. В этом случае за счет пересечения характеристик этой волны возникает ударная волна 1. При наличии излома контура в угловой точке образуется центрированная волна разрежения [c.59]

Задача распадается на две расчет газодинамических параметров в области волны разрежения ОАВ (разгонный участок) и определения контура сопла АС а параметров течения в области AB (выравнивающий участок). Граничная характеристика АВ волны разрежения такова, что p = Po= tgao в точке В, где оо = = агс sin Л1о . Характеристика ВС в силу требования равномерности потока на выходе из сопла является прямой линией с углом наклона ао к оси симметрии. [c.127]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...