Скачок уплотнения (в струе)

Скачок уплотнения (в струе) 16, 18, 86 [c.683]

Скачки уплотнения в неизобарической части струи создают зону пониженной скорости. [c.403]

Сначала поток расширяется, при этом давление от исходного значения Рвх = 0,1728 понижается до давления, приблизительно равного 0,2 10 . На кромке формируется интенсивный скачок уплотнения, в котором давление повышается до давления в окружающей среде рн = 0,0676, и отражается от профилированной стенки в результате давление возрастает до р = 0,18, что превышает значение давления на входе в сопло затем происходит отражение скачка от границы струи в виде волн разрежения. В результате давления падает до давления в окружающей среде 19 [c.291]

Заметим, что все вышеприведенные расчеты выполнены без учета нарастания пограничного слоя на обтекаемых поверхностях. Влияние пограничного слоя может быть учтено введением поправки в контур тела на толщину вытеснения б. Для этого необходимо применить какой-либо численный или интегральный метод расчета ламинарного или турбулентного пограничного слоя (гл. VI) совместно с изложенным выше методо<м сквозного счета. При наличии интенсивных скачков уплотнения в сверхзвуковом потоке возможен отрыв пограничного слоя (гл. VI, 6). Отрыв пограничного слоя приводит к картине течения в канале, существенно отличающейся от идеального расчета. Оставаясь в рамках приведенной выше методики расчета, можно попытаться в первом приближении учесть влияние отрыва на характеристики течения. С этой целью предлагается использовать зависимости для отношения давлений в зоне отрыва дг/ро и для длины отрывной зоны Ь/б (гл. VI, 6). При расчете течения методом сквозного счета от сечения, где начинается отрывная зона, как и в случае струи, на границе задается давление, равное давлению в зоне отрыва. Заметим также, что при расчете струи, вытекающей из сопла во внешний поток, возможно учесть влияние спутного потока, решая соответствующую задачу о взаимодействии двух сверхзвуковых потоков на границе струи. [c.293]

Обозначим через 5 площадь сечения на выходе газовой струи из тела во внешнее пространство. Если скорость истечения газа относительно тела дозвуковая, то на выходе в однородной (по предположению одномерной теории) струе давление будет равно внешнему давлению Ро- Если сопло представляет собой расчетное сопло Лаваля, то давление в сверхзвуковой струе на выходе тоже равно Ро- Поток газа в сопле Лаваля может достигать сверхзвуковых скоростей за критическим сечением и затем внутри сопла Лаваля переходить в дозвуковое движение через систему скачков уплотнения. В этом случае на срезе сопла (в рамках одномерной теории) в истекающей дозвуковой [c.122]

Схема течения в косом срезе решетки СА показана на рис. 9.12. Течение газа в косом срезе при > 1 происходит аналогично течению при обтекании внешнего тупого угла большего 180°. В минимальном сечении (в горле СА) скорость газа равна скорости звука. Около выходной кромки (в точке т ) происходит почти скачкообразное падение давления от его критического значения в горле (ртк ,) до величины pi на выходе из сопла. В результате из точки т исходит серия волн )разрежения, при прохождении через которые поток разгоняется и поворачивается в сторону свободной границы струи. Отражение волн разрежения от спинки соседней лопатки и возникновение скачков уплотнения в результате взаимодействия струй, вытекающих из соседних каналов, усложняет картину течения в косом срезе, но не нарушает общей закономерности разгона сверхзвукового потока в области косого среза. [c.155]

В последние годы исключительно широкое распространение получили оптические методы исследования различного рода физических явлений и процессов в прозрачных средах. К таким явлениям следует отнести образование скачков уплотнения в аэродинамических трубах при обтекании моделей сверхзвуковыми потоками газа, различные процессы теплообмена (свободная конвекция, термодиффузия, образование температурных полей вокруг нагретых тел и др.), деформацию фронта световой волны из-за неоднородности прозрачного исследуемого объекта, вариации показателя преломления (давления, плотности) вследствие каких-либо причин и т. д. Значительный интерес представляет определение параметров плазменных струй, а также изучение полей напряжений оптических моделей под действием приложенных к ним сил, исследование микрорельефа поверхности, структуры тонких пленок и другие вопросы. [c.3]

Некоторые успехи достигнуты в изучении деформации симметричной струи (при наличии центрального стержня) отражающей поверхностью, в том числе и резонатором. Исследования гидродинамических характеристик деформированной струи позволяют оценивать возможные пределы области генерации и определять частоту излучения. Можно считать установленным влияние диаметра резонатора на величину потерь энергии струи, а следовательно, и на изменение акустической мощности излучателя. Сделаны первые попытки создать методику расчета стержневых излучателей исходя из газодинамических параметров струи, а также произвести оценку к.и.д. излучателя на основе рассмотрения скачка уплотнения в термодинамической -диаграмме. [c.107]

Резкое изменение давлений в скачках уплотнений в некоторых случаях специально используется с целью увеличения коэффициентов усиления при управлении отклонением струй. [c.232]

Установим характер течения в окрестности точки А пересечения ударной волны и границы струи, распространяющейся в среде с постоянным давлением р о Из соотношения для давлений на скачке уплотнения в точке А [c.291]

На рис. 170 показан момент возникновения колебаний скачка уплотнения в одном из промежутков a 6 , а б ,... между соплом и резонатором. На рис. 170, а видно наполнение резонатора сжатым воздухом давление в резонаторе превышает давление в струе. Далее (рис. 170, видно, как скачок уплотнения с краёв резонатора передвигается влево. На следующей фотографии (рис. 170, в) скачок передвигается ещё левее и на фотографии рис. 170, г устанавливается в области неустойчивости, в которой и совершает затем периодические [c.265]

На рис. 252 показан момент возникновения колебаний скачка уплотнения в одном из промежутков а б , а б.,,... между соплом и резонатором. На рис. 252, а видно наполнение резонатора сжатым воздухом давление в резонаторе превышает давление в струе. Далее (рис. 252, б) видно, как скачок уплотнения с краев резонатора передвигается влево. На следующей фотографии (рис. 252, в) скачок передвигается еще левее и на фотографии рис. 252, г устанавливается в области неустойчивости, в которой и совершает затем периодические колебания по направлению оси, соединяющей центр выходного отверстия сопла и центр резонатора. Цилиндрический резонатор с отверстием диа- [c.422]

В связя со скачком уплотнения паровой струи при давлении в горле сопла, равном критическому, противодавление будет несколько выше, т. е. р р<С.Рх- При этих условиях расширения пара в сопле, линия а х, расход пара будет оставаться максимальным, равным Од. Если противодавление станет выше р , то расход пара через сопло уменьшится. [c.25]

Коэффициент суммарно определяет профильные потери на трение газа на контуре профиля, включая образование отрывных областей кромочные в ближнем следе ударные в скачках уплотнения в межлопаточном канале дополнительные в слоях смешения, образующиеся в ближнем следе между основным потоком газа и струей воздуха, выдуваемого в щель на профиле на смешение потока в дальнем следе за решеткой до сечения выхода СО. [c.20]

Если рассматриваемое тело представляет собой летательный аппарат, снабженный воздушно-реактивным двигателем, то в сверхзвуковой струе воздуха, которая тормозится при втекании в двигатель, также происходит скачок уплотнения. Принципиально можно представить себе и плавный переход сверхзвукового потока в дозвуковой, осуществляемый посредством специального обратного сопла, установленного на входе в двигатель. При этом не было бы потерь полного давления. Однако торможение сверхзвукового потока таким способом осуществить в полной мере не удается, в силу чего приходится мириться с существованием ударных волн и наличием соответствующего волнового сопротивления. [c.114]

Около оси струи 1на участке торможения криволинейный скачок переходит в прямой скачок уплотнения, получивший название диска Маха, за которым скорость течения становится дозвуковой. Периферийные линии тока образуют сверхзвуковое течение, которое, как следует из теоретических расчетов ) и экспериментов ), дважды пересекает криволинейный скачок 1 — l d и отраженный скачок d — п. Одна из линий тока 2—2) этой зоны течения изображена на рис. 7.31. Поверхность 1—1 (часть криволинейного скачка) представляет собой так называемый висячий скачок уплотнения, постепенно ослабляющийся с приближением к кромке сопла и полностью вырождающийся, немного не доходя до последней. [c.411]

Для определения параметров струи в сечениях, следующих за максимальным сечением первой бочки , можно воспользоваться уравнениями, которые были выведены выше для первой бочки , с тем отличием, что величину а — коэффициент сохранения полного давления — в уравнениях (105) или (110) уже нельзя полагать равной единице. Потери полно-го давления в скачках уплотнения ири тормо- 2,0 жении газа после пере-расширения приводят к тому, что в конце сужающейся части первой бочки и во всех последующих сечениях р С.р и а<1. На рис. 7.34 приведено семейство кривых = [c.417]

Наиболее интенсивные источники широкополосного шума находятся в переходном участке струи. Угол (р, при котором наблюдается максимум излучения в дальнее поле, увеличивается с ростом скорости истечения и температуры струи. Так, для холодной струи (Мо = 1,5, То = 288 К) угол максимального излучения 25°, а для высокотемпературной струи (Mq = = 3,5, То = 3000К)угол(/ %65° [7.3]. Следует отметить, что если максимум акустического излучения шума смешения соответствует диапазону углов (/3 3 30 - 60°, то широкополосный шум, обусловленный скачками уплотнения, не обладает ярко выраженной направленностью. Интенсивность этого шума определяется интенсивностью скачков уплотнения в струе и практически не зависит от температуры торможения на срезе сопла. В то же время шум смешения возрастает с ростом температуры торможения. Поэтому шум, вызванный скачками уплотнения, в наибольшей степени проявляется для холодных струй и при больших углах (f, где шум смешения относительно мал. [c.180]

Положение и структура центрального скачка уплотнения в струе, истекающей в затопленное пространство, существенно зависит не только от ра/рв и Ма, но также от критерия ХкрМкр с увеличением данного критерия больше некоторой величины (Якр/ кр)о (являющейся функцией Ма, у, Ра/Рв) центральный скачок приближается к соплу, и его положение отличается от рассчитанного положения по формулам работ [3, 8]. [c.260]

Сверхзвуковая плазменная струя обладает в принципе такой же волновой структурой, как и струя, создаваемая плазменным генератором с обычным поджигом. Однако вследствие различия в условиях образования плазменной струи при одних и тех же параметрах разряда структура ее различна. Так, при напряжении 1—1,5 кв в ней обнаруживается периодическая структура, при 2 К8 —скачок уплотнения, в то время как в плазменной струе импульсного генератора с обычным поджигом скачок уплотнения в струе ясно выражен при 3 кв, а при 2 кв образуется лищь периодическая структура. Различие в картине течения свидетельствует о том, что скорость распространения плазменной струи при одних и тех же параметрах разряда различна. Результаты измерения показали, что скорость истечения плазменной струи импульсного генератора с лазерным поджигом Vt = V- = 10 км/сек) в отличие от скорости истечения струи плазменного генератора с обычным поджигом ]/-= км/сек, Уг=9 км/сек) не зависит от полярности и несколько выше. По сравнению со скоростью истечения плазменной струи, создаваемой излучением лазера, она возрастает примерно в пять раз. [c.269]

Скачок уплотнения в струе вне двигателя. Характеристики потока газов за выходным сечением сопла зависят от температуры, давления и скорости потока в выходном сечении относительно окружающей среды. В предыдущем разделе было показано, как конусообразный скачок уплотнения, при определенном давлении превращающийся в диск Маха, сходит с края сопла. Так как продукт истечения обладает высокой температурой и меньшей плотностью, чем окружающий воздух, то этот скачок отражается от границы струи в результате этого струя газов за выходным сечением приобретает периодическую бусообразную структуру, которая повторяется до тех пор, пока не будет разрушена турбулентным перемешиванием и диффузией. На рис. 12.23 показана фотография серии таких тепловых узлов. [c.433]

Взаимодействие струи с потоком порождает многочисленные скачки уплотнения в плоскости, перпендикулярной обтекаемой поверхности и проходящей через середину отверстия (рис. 4.9.1,а). Непосредственно перед ним возникает косой скачок А5, идущий от окрестности точки отрыва, а перед верхней частью границы струи — криволинейный скачок DB. Встречаясь в точке В, эти скачки образуют тройную конфигурацию, за которой находится система волн разрежения G. Скачок в виде диска, характерный для недорасширенных круглых струй, искривляется и занимает положение DE. В окрестности точки присоединения возникает хвостовой скачок уплотнения F. Эти скачки образуют сложную пространственную конфигурацию. На рис. 4.9.1,6 видны границы головного 4 и хвостового 6 скачков уплотнения, представляющие собой линии, где потоки, идущие вдоль обтекаемой поверхности, встречаются (линии стекания ). Эти линии являются одновременно границами передней и задней застойных зон. На рис. 4.9.1,6 нанесена также линия, на которой потоки, идущие сверху вниз к обтекаемой поверхности из области повышенного давления за скачком АВ, у стенки сопла растекаются в разные стороны (линия растекания 5). Линии V, 2, 3 являются следами П-образных вихрей. [c.339]

Примером образования скачка уплотнения может служить истечение газа из сужающегося канала (сопла) в среду, находящуюся под давлением, меньшим критического. Струя газа вытекает из сопла под критическим давлением. В среде, окружающей сопло, масса газа расширяется, скорость его течения увеличивается и становится больше скорости звука затем после расширения струя тормозится. Торможение может осуществляться, как это указывалось, только с образованием скачка уплотнения. В рассматриваемой массе струи газа, плотность и давление становится большими, чем в окружающей среде. Это ведет снова к расширению массы газа и образованию нового скачка уплотнения. Струя, вытекающая из сопла в среду с давлением, меньщим критического, будет состоять из ряда скачков уплотнения. В каждом скачке уплотнения происходят гидравлические потери. Запас энергии струи от одного скачка к другому уменьшается до тех пор, пока поток полностью не смешивается с массой окружающей среды. [c.124]

При больших перепадах давления, когда рц1р ) < (Ркр/р ). в струе получаются сверхзвуковые скорости. При достаточно малых Ро/р в струе будут возникать скачки уплотнения в связи с этим решение задачи усложняется. [c.62]

В первом случае в расширяюш,ейся частн сопла располагается прямой скачок уплотнения, а струи, вытекающие из сопел, имеют цилиндрическую форму причем 1 = 1. При увеличении [c.207]

Если сопло с косым срезом работает при нерасчетном отношении давлений (когда турбина работает на переменных режимах), то несколько меняется угол отклонения струи и значение выходной скорости Швых- Однако при этом, как правило, не возникают ни отрыв потока от стенок сопла, ни скачок уплотнения в сопле сопло с косым срезом автоматически приспосабливается к изменению режима работы. Потери энергии при работе сопла с косым срезом на нерасчетном режиме оказываются значительно меньшими, чем в сверхзвуковом сопле с прямым срезом. [c.186]

Рассмотрим сначала алгоритм расчета точки на висячем скачке уплотнения недорасширенной струи. Пусть рассчитана характеристика первого семейства АВ, проходящая через точку С на висячем скачке уплотнения, а также следующая характеристика до точки Ь (рис. 3.2, е). Сначала, игнорируя наличие разрыва, характеристика ЬЬ продолжается в область за скачком уплотнения. Для этого по точкам Ь и с с помощью формул расчета внутренней точки рассчитывается точка ь причем в качестве параметров в точке с, в которой имеется разрыв, естественно используются значения перед скачком уплотнения. [c.132]

При дальнейшем уменьшении з на начальном учасгке камеры смспн ипя происходит расширение сверхзвуковой струи, вытекаюп],ей из сопла № 2, и перечисленные m.iuie схемы течеиия повторяются в обратном порядке, но же д.тя сопла 1. Значения з, соответствующие дозвуковому течению в сопле № 1 при > - J, течению с прямым скачком уплотнения в выходном сечении сопла № 1 и течению с > i /, - р при [c.178]

Из-за отклонения границы струи на больший угол б и ее искривления, характеристики сжатия (отраженные от границы струи) образуют сходящийся узкий пучок, направленный к оси. Висячий скачок уплотнения 1 есть результат сложения характеристик сжатия. Возникновение висячего скачка уплотнения в осесимметричной струе объясняется сверхзвуковым радиальным растеканием сильно перерасширенного газа из центральных областей в периферийные, где давление равно давлению окружающей среды. Этот скачок является поверхностью вращения, при приближении к соплу ослабевает и не доходит до кромок сопла, поэтому и называется висячим. В осесимметричном течении криволинейный висячий скачок не может правильно, регулярно отразиться от оси, поэтому возникает как бы маховское отражение от оси в виде прямого скачка й—4и который называется диском Маха и за которым течение становится дозвуковым. От диска Маха й—отходит кольцевой скачок й—е, который отражается от границы струи (точки е) в виде волн разрежения. В сечении е—е заканчивается первая бочка и начинается подобная ей вторая, за ней третья и т. д. Для того, чтобы в сечении е—е возникла вторая бочка, необходимы недорасширен-кый сверхзвуковой поток в этом сечении (ре>р ) и We ae). Периферийный поток (линия л—Т) является сверхзвуковым — он пе- [c.251]

Дальнейшее увеличение отношения давлений N приводит к выходу устья струи на срез сопла и трансформации запирающей ударной волны в косой скачок уплотнения на кромке. Выравнивание давлений Ра и Рн на скачке уплотнения в ходе изменения N сопровождается деформацией формы границы перерасширен-ной струи (см. рис. 1.1, б) и соответствующим изменением характера течения вытеснения. В расчетной струе (п = 1) скачок уплотнения на кромке сопла вырождается в слабый разрыв, а в недорасширенной струе (п > 1) слабый разрыв становится первой характеристикой центрированной волны расширения [c.17]

Прандтля — Майера (см. рис. 1.1, б). Внутри волны формируется висячий скачок уплотнения, который, как и падающий скачок уплотнения в перерасширенной струе, отражается от оси струи с образованием маховского диска и тройной конфигурации ударных волн [7]. Отраженный скачок уплотнения этой конфигурации вы- [c.17]

Наличие в акустическом спектре струи дискретных составляющих связывается [14] с ударно-волновыми структурами в струе. При прохождении малых возмущений через скачки уплотнения могут появиться дополнительные источники звука, которые называют шумом на скачках. Следует отметить и возможность нарушения устойчивости струйного течения, связанную с ударными волнами [14]. Одна из них — градиентная катастрофа — обусловлена бесконечно большими градиентами газодинамических переменных за ударными волнами с определенными характеристи ками (интенсивностью и кривизной). Другой причиной является нарушение условий динамической совместимости в ударноволновых структурах, образующихся иа линиях пересечения газодинамических разрывов (катастрофа интерференции). Например, в работе [7] невозможность существования тройных конфигураций ударных волн при малых числах Маха (< 1,428 для 7 — 1,4) связывается с возникновением нестационарного режима истечения из сопел с геометрическими числами Маха при плавном повышении давления в ресивере. Катастрофой интерференции в задачах о распространении скачка уплотнения в [c.19]

Значимость полученных решений для сверхзвуковых струйных течений связана главным образом с определением границ областей отсутствия решения задачи. Как показал анализ [9 -13 ударно-волновых структур в струях, во встречных, догоняюшз1Х скачках уплотнения, в тройных конфигурациях ударных волн и в других случаях интерференции газодинамических разрывов всегда существуют исходные данные, при которых ударно-волновые структуры реализовываться не могут. Часто с областями отсутствия решения связывают возникновение нестационарных режимов струйных течений. Полученные аналитические решения и предлагаемые алгоритмы расчета параметров распада разрыва представляются актуальными не только для струйных задач, но и для газодинамического проектирования сверхзвуковых воздухозаборников, аппаратов струйных технологий и других технических [c.31]

Если давление невозмуп ен-ного потока в нлоскости выходного сечения сопла соответствует атмосферному, то тяга является максимальной и отношение плогцадей А /А . является оптимальным. Если давление в выходном сечении сопла меньше атмосферного, то сопло перерасширено (отношение AJA больше оптимального) и тяга меньше максимальной. Если давление невозмуш,енной струи газа достаточно низко (порядка 0,4 атм), то внезапный переход к атмосферному давлению вызовет появление у стенки сопла косого скачка уплотнения, в результате чего струя отделится от стенки сопла. Этот срыв потока увеличит тягу на несколько процентов по сравнению с тягой такого же перерасширенного сопла, полностью заполненного потоком. Так как сопло, проектируемое для [c.435]

Исходный высоконапорный газ, имеющий полное давление Р,,, температуру / ,, компонентный состав С, и энтальпию / , истекает из сопла / (рис. 7.3, ) в виде струи 2 в полузамкнутую емкость J, которая имеет отверстие с площадью поперечного сечения /,, равной площади струи /[ ,, истекающей из сопла. В начальный момент истечения исходного газа из сопла / в струе 2 образуется нормально расположенный к ее продольной оси скачок уплотнения 4 [16] (см. рис. 7.3, ), который подобно портню входит в полузамкнутую емкость. У, сжимая в ней газ (см. рис. 7.3,6), имеющий до сжатия температуру Т , давление Р , компонентный состав, аналогичный компонентному составу исходного газа Г,,,, плотность р[ и энтальпию / . Струей исходного газа это т газ в полузамкнутой емкости сжимается до давления, величина которого равна давлению полностью заторможенного исходного газа, т е. Р,,. [c.178]

Уменьшение диаметра отверстия выхода сопла Лаваля по сравнению с диаметром струи, истекающей из него, связано с тем, что работа высоконапорного газа в режиме недорасширения более устойчивая, чем работа в режиме перерасширения, когда внутри диффузора сопла появляются скачки уплотнения. Уменьшение диаметра отверстия сопла обеспечивает некоторую авторегулировку эжектора на критических режимах работы при колебаниях давления низконапорной среды и противодавления на выходе аппарата вплоть до уровня запирания, который характеризуется тем, что при снижении противодавления расход низконапорной среды не изменяется. [c.226]

В итоге за так называемой первой бочкой недорасширеняой сверхзвуковой струи формируется вторая, а затем третья и т. д. бочки . Потери полного давления в системе скачков уплотнения первой бочки приводят к тому, что вторая бочка всегда слабее первой (меньше избыток давления в начале, меньше пере-расширение в средней ее части и меньше площадь максимального сечения). При большой степени нерасчетности струи (Л > 5) потери в первой бочке настолько велики, что давление во второй бочке практически равно окружаю1дему и, следовательно, струя за первой бочкой становится изобарической, т. е. последующие бочки можно не принимать во внимание. [c.412]

В случае больших нерасчетностей (Л > 100) характерные линейные масштабы и конфигурации границы струи и контура висячего скачка уплотнения недорасширенной осесимметричной сверхзвуковой струи могут быть определены при помощи соотношений, предложепных в работе Н. Н. Шелухина ). Для расстояния от среза сопла до максимального сечения струи Хт и для максимального радиуса струи в этой работе получены следующие выражения [c.426]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...