До- и сверхзвуковые смешанные течения

Диффузия 31, 49, 530, 531 Диффузорный срыв 26, 414 Длина пути перемешивания 346 Длинные морские волны 456 До- и сверхзвуковые смешанные течения 423 [c.602]

К середине 30-х годов в области механики газов был накоплен достаточный теоретический и экспериментальный материал, появилась необходимость в его обсуждении. С этой целью созывались специальные конференции по газовой динамике, проблемы сжимаемой жидкости ставились на конференциях, посвященных вопросам механики и смежных с нею областей. Так, например, в 1934 г. в СССР проходила Всесоюзная конференция по изучению стратосферы , наметившая широкую программу исследований по механике сжимаемых сред создание уточненной теории крыла при дозвуковых скоростях, теории турбулентного пограничного слоя в сжимаемой жидкости, теории обтекания сверхзвуковым потоком затупленных впереди тел, теории пространственного течения с до- и сверхзвуковыми скоростями, теории смешанного течения с до- и сверхзвуковыми скоростями. Те же проблемы, кроме теории обтекания затупленных впереди тел, обсуждались на конференции по большим скоростям в авиации, состоявшейся в Риме в конце 1935 г. [c.320]

Сверхзвуковые включения. Кроме рассмотренного случая перехода через скорость звука в трубах, когда линия перехода пересекает поток от стенки до стенки в большом числе экспериментов наблюдаются смешанные (до- и сверхзвуковые) течения другого рода. Рассмотрим- симметричную трубу с симметричными стенками, движение в которой мы для простоты будем рассматривать в плоской постановке. Если скорость Foo течения в бесконечности сравнительно невелика, то Движение во всей трубе остается дозвуковым. При увеличении в ряде случаев сначала появляются небольшие сверхзвуковые зоны вблизи мест, где трубы сужаются, а в остальной части течение остается дозвуковым. [c.154]

В. Т. Митрохин, 1966). Упомянутые каналовые методы, помимо своей простоты, имеют еш е то преимущество, что они без существенных затруднений распространяются на случаи непостоянных поперек канала величин заторможенных параметров и смешанных (до- и сверхзвуковых) течений. [c.151]

Наиболее простым видом уравнения (6.3), описывающего смешанные до- и сверхзвуковые течения, является уравнение Эйлера — Три-коми [c.279]

Минимальная область влияния смешанного до- и сверхзвукового течения [c.52]

В задачах о стационарном трансзвуковом течении идеального газа первым звеном указанной последовательности всегда является краевая задача, формулируемая в так называемой М-области — минимальной области влияния смешанного до- и сверхзвукового течения. По определению, она представляет собой объединение замкнутой области дозвукового течения и конечного числа примыкающих к ней замкнутых подобластей сверхзвукового течения, каждая из которых характеризуется следующим свойством через любую точку сверхзвуковой подобласти могут быть проведены характеристики обоих семейств дозвуковой линии — границы дозвуковой области. [c.52]

Это решение описывает смешанное до- и сверхзвуковое течение в полосе ф 1, которая изображает канал конечной ширины. Отметим, что решение (9) не следует рассматривать при очень больших значениях (р так как при этом нарушается предположение о малости г . [c.58]

Рассмотрим сначала плоское течение. Возьмем минимальную область влияния смешанного до- и сверхзвукового течения в плоскости годографа и граничные условия для функции тока плоского или осесимметричного течения (рис. 3.24). [c.105]

Если решение существует, то D содержит минимальную область влияния смешанного до- и сверхзвукового течения, но не совпадает с ней, за исключением случая прямой звуковой линии (М-область состоит из области эллиптичности и прилегающих областей гиперболичности, покрываемых характеристиками обоих семейств, выпущенными из линий вырождения). [c.112]

Прямая задача сопла Лаваля состоит в определении поля скоростей смешанного до- и сверхзвукового течения в канале заданной формы, имеющем по крайней мере одно сужение. Для осуществления такого течения требуется поддержание на концах канала сверхкритического перепада давления. При численном решении задачи это условие реализуется путем выбора [c.124]

В заключение отметим, что все результаты 3, 4 без всяких изменений переносятся на сверхзвуковые подобласти М-области смешанного до- и сверхзвукового течения в соплах Лаваля (см. рис. 1.21, заштрихованы), кроме того, они могут быть перенесены на сверхзвуковую подобласть (примыкающую к телу) М-области смешанного течения за отошедшей ударной волной (см. рис. 2.9, заштриховано) — при рассмотрении этого течения в рамках потенциальной теории, т. е. при приближенном (асимптотическом) анализе при М о — без учета завихренности, [c.180]

Математическая задача, позволяющая построить дозвуковой поток, ставится в более широкой области — в так называемой минимальной области влияния смешанного до- и сверхзвукового течения, которую мы называем (см. гл. 3, 1) М-областью. Для двумерных (плоских и осесимметричных) течений она состоит из области дозвуковых скоростей и прилегающих к ней сверхзвуковых областей, каждая из которых покрыта характеристиками обоих семейств, выпущенными из точек границы дозвуковой области. Поэтому граница М-области в общем случае содержит отрезки характеристик. Из этого определения следует, что малые возмущения границы М-области распространяются по всей М-области. [c.223]

В общем случае течение рассматриваемого вида может содержать как области дозвуковых, так и области сверхзвуковых скоростей. Переход через скорость звука осуществляется на звуковой поверхности, характеризуемой равенством q = с или М = 1. Такие течения называются смешанными до- и сверхзвуковыми или трансзвуковыми. В об- Рис. 1 [c.107]

В непосредственной близости к точке А отсоединенный скачок АС ведет себя как прямой, а при удалении от точки Л, сначала как сильный косой скачок, а затем с уменьшением местного угла р постепенно ослабевает , и переходит в прямолинейный косой скачок. При этом вниз по потоку за отсоединенным скачком имеет место как до-, так и сверхзвуковое течение газа. За участком АВ скачка образуется дозвуковая зона течения газа, за участком. ВС — сверхзвуковая зона. Эти две характерные зоны потока за скачком разделяются линией BD, вдоль которой скорость газа равна местной скорости звука. Течение за отсоединенной криволинейной волной является смешанным , трансзвуковым. Аналитические методы исследования таких потоков представляют до сих пор большие математические трудности, преодолеваемые только при помощи электронных вычислительных машин ). [c.239]

Развитие в ЛАБОРАТОРИИ методов расчета смешанных течений первоначально также было связано с необходимостью определять расходные и тяговые характеристики сопел. После первых успешных работ, выполненных в этом направлении (см. Часть 7), исследования трансзвуковых течений в ЛАБОРАТОРИИ развернулись в приложении к разным объектам. Наряду с соплами (в том числе, пространственными [1-4] и даже при течении в них проводящего газа [5]) большое внимание уделялось трансзвуковому обтеканию кормовых частей, мотогондол ( тел с протоком ) и других двумерных и пространственных тел, причем не только в безграничном потоке, но и в трансзвуковой аэродинамической трубе с перфорированными стенками [6-14]. Частично результаты цитированных работ приведены в монографии [15. Представление о современном уровне развитых в ЛАБОРАТОРИИ методов численного моделирования до-, транс- и сверхзвуковых течений в соплах, включая пространственные, с учетом вязкости, турбулентности и возможных отрывов потока и пространственного обтекания [c.211]

Трудность решения задачи об обтекании заданного тела с отсоединенной головной ВОЛНОЙ состоит в том, что течение между волной и телом является существенно нелинейным смешанным течением в области, одна из границ которой (ударная волна) заранее неизвестна. Неизвестно и положение предельной характеристики, которая имеет общую точку с звуковой линией. Расчет дозвуковой области течения и расчет сверхзвуковой области течения вплоть до предельной характеристики должны [c.171]

Принципиальная схема течения газа в сопле приведена на рис. 3.. Дозвуковой поток, поступающий в симметричный канал, разгоняется до звуковой скорости в сужающейся части канала. Звуковая линия АК в общем случае криволинейная, пересекает критическое сечение канала МН (штрихи) так, что точка К (центр сопла) находится вниз по потоку от МН. Минимальная область влияния смешанного течения (М-область) состоит из области дозвуковых скоростей и треугольника АВК ВК — характеристика второго семейства, выпущенная из центра сопла). К М-области примыкают области сверхзвукового течения (вырожденного в точке К) ъ характеристических треугольниках ВС К (I). КС О (П), СВЕ (Ш). В треугольнике Ш с прямолинейной характеристикой первого семейства ВЕ поток выравнивается если сопло плоское, то течение в нем имеет характер простой волны, т. е. все характеристики первого семейства в нем прямолинейны. [c.79]

Для смешанных течений, т. е. для сверхзвуковых течений с областями дозвукового течения, отношения давлений еще имеют смысл и можно пользоваться уравнениями сжимаемой жидкости. Однако задачи с большим интервалом изменения числа Маха по времени очень трудны для расчета. Примерами таких задач являются разгон тела из состояния покоя до сверхзвуковой скорости и расчет взрыва от его начала до поздних стадий. [c.423]

Метод характеристик имеет ряд преимуществ по сравнению с другими численными методами основные уравнения значительно упрощаются на характеристических поверхностях, метод отличается математической строгостью (доказана сходимость метода и единственность решения). Эти обстоятельства обусловили широкое использование численного метода характеристик при решении двумерных задач для уравнений гиперболического типа. Применение метода к трехмерным задачам сильно затруднено сложным поведением характеристических поверхностей, что обусловливает трудности построения характеристической сетки, громоздким алгоритмом вычислений и сложностью программирования. В связи с этим метод характеристик в его чистом виде до настоящего времени применялся для расчетов трехмерных течений лишь в очень небольшом числе случаев. Для решения трехмерных задач сверхзвукового обтекания тел представляются более перспективными методы конечных разностей-и смешанные методы (комбинации двумерного метода характеристик и метода конечных разностей по третьей переменной). [c.169]

При сверхзвуковом, в общем случае—несимметричном, обтекании тела с затупленной головной частью, как и в случае описанного выше симметричного обтекания заостренного впереди тела с углом отклонения потока у передней кромки, большим предельного, перед телом образуется отошедшая головная волна (рис. 3.14.10). Набегающий поток до скачка остается невозмущенным за центральной частью скачка скорость газа становится дозвуковой, так что течение в целом является смешанным. Из-за того, что скачок искривлен, интенсивность его переменна поэтому энтропия газа в течении за скачком различна на разных линиях тока и, следовательно, течение становится вихревым (1.22)). [c.304]

Основная трудность теоретического изучения обтекания тел с отошедшей головной волной связана с смешанным характером вихревых течений за волной. Полученные до настояш,его времени аналитическим путем приближенные формулы для расчета таких течений имеют частный характер и не обеспечивают в ряде случаев необходимую точность результатов. Поэтому для решения задачи сверхзвукового обтекания затупленных тел разработаны различные численные методы, [c.305]

Развитие приближенного метода Чаплыгина и, в частности, решение задачи о циркуляционном обтекании профиля сжимаемым потоком обусловили в значительной степени успех теории решеток, находящихся в потоке газа, которую можно рассматривать как обобщение теории обтекания профиля крыла. Именно использование приближенного метода Чаплыгина позволило исследовать дозвуковое обтекание решеток. Б этом направлении во второй половине 40-х годов были выполнены значительные работы (Л. И. Седов, Г. Ю. Степанов, Линь Цзя-цзяо, Дж. Костелло). Укажем, что расчет чисто сверхзвукового течения в решетках производится преимущественно по методу характеристик Прандтля — Вуземана, а теория смешанного до-и сверхзвукового течения до настоящего времени не разработана. [c.322]

Графические методы (метод характеристик) расчета сверхзвуковых обтеканий тел в случае плоского движения, разработанные А. Буземаном, для случая осесимметричных течений обязаны своим развитием главным образом двум советским ученым И. А. Кибелю и Ф. И. Франклю. Ф. И. Франкль в целом ряде работ, начало которых восходит к 1944 г., продвинул вперед постановку и решение труднейшей задачи современной газовой динамики — смешанной задачи о газовом потоке с до- и сверхзвуковыми областями, за рубежом составившей предмет фундаментальных исследований Трикоми, Гудерлея и др. В исследованиях советских ученых Л. А. Галина, М. И. Гуревича, Е. А. Красильщиковой, С. В. Фальковича, Ф. И. Франкля и М. Д. Хаскинда теория стационарного и нестационарного движения крыла в сверхзвуковом потоке получила свое дальнейшее развитие. [c.36]

Новая модель - гиперболическое приближение уравнений Навье-Стокса - дает более точное описание смешанных вязких течений в каналах, соплах, в ударном слое около обтекаемых сверзвуковым потоком затупленных тел при больших и умеренных числах Рейнольдса, чем известные неэллиптические модели. Это продемонстрировано на решении тестовых задач газовой динамики. Гиперболическое приближение позволяет проводить расчеты длинных сопел со значительной продольной кривизной горла и расчеты сверхзвукового обтекания тонких затупленных тел с длинами до сотен калибров. Новая модель хорошо воспроизводит поле давления при течениях в соплах с К,,, = 1.0 и удовлетворительно - тепловой поток и трение на стенке. Для внешних течений эта модель достаточно точно предсказывает аэродинамические характеристики - такие, как давление, сопротивление, тепловой поток и др. [c.45]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...