Обтекание дозвуковое, сверхзвуковое

При обтекании дозвукового профиля потоком со сверхкритическими дозвуковыми скоростями (М1 > М] р.д) вначале вблизи максимальной его толщины образуется зона сверхзвуковой скорости, которая завершается скачками уплотнения. Это хорошо [c.55]

И. Обтекание решетки сверхзвуковых профилей потоком газа с дозвуковой осевой составляющей скорости [c.86]

Остановимся на обтекании решеток сверхзвуковым потоком с дозвуковой осевой составляющей скорости. Если при фиксированном числе М1 уменьшить осевую составляющую скорости набегающего потока, то направление характеристики приблизится к направлению фронта решетки и при Мы = 1 оба направления совпадут между собой. При гиь < а характеристики направлены выше фронта решетки, и в этом случае, так же как и при до- [c.86]

Рис. 3.6. Обтекание дозвуковой решетки сверхзвуковым потоком

Ф. И. Франкль исследовал истечение сверхзвуковой струи из сосуда с плоскими стенками и обтекание клина сверхзвуковым потоком, когда между головной волной и поверхностью клина возникает дозвуковая область. [c.333]

Сверхзвуковой поток перед ударной волной считают н е в о з м у-щ е н н ы м. За ударной волной имеется область дозвукового течения— она ограничена поверхностью тела, ударной волной и звуковой поверхностью. На рис. X1-28 показана область дозвукового течения при обтекании сферы сверхзвуковым потоком воздуха [8]. [c.276]

Из рассмотренного примера мы видим, что обтекание тела сверхзвуковым потоком (при тех упрощениях, которые приняты в настоящем параграфе) существенно отличается от обтекания его дозвуковым потоком. [c.376]

Как показывают опыты, обтекание тел сверхзвуковыми потоками, так же как и течение сверхзвукового потока газа в различных соплах и насадках, обладает специфическими особенностями по сравнению с аналогичными течениями дозвуковых потоков газа. [c.339]

Очевидно, что в идеальном сжимаемом газе квадратичная зависимость сил W ж А от скорости v из-за влияния числа Маха нарушается. Формулы (8.32) верны как для дозвуковых (/v oo< 1), так и для сверхзвуковых (Моо 1) скоростей набегающего потока. При обтекании со сверхзвуковыми скоростями в потоке могут быть скачки уплотнения. Функции w (а, Р, у, Мос) и с А (ос,р, у, Моо) можно определять путем расчета на основании решения гидродинамической задачи или с помощью опытов в аэродинамических трубах, на специальных газодинамических установках или в свободном полете. [c.424]

Возникновение скачков уплотнения при обтекании тел сверхзвуковым потоком. При обтекании тел дозвуковым потоком элементарные волны давления, возникающие [c.214]

Равенства (2.3), (2.4) вместе с уравнением состояния (1.6) образуют замкнутую систему относительно переменных р, и, v, Е, (2 , Qv, Qe, X, п. Эта система обладает эллиптическими свойствами, обусловленными членами с вязкостью и давлением. Однако для многих случаев обтекания поверхностей с выпуклыми или прямолинейными участками контура передача информации вверх по потоку является относительно слабой. Это происходит, в частности, при обтекании тел сверхзвуковым потоком, в случае дозвукового течения между телом и отошедшей ударной волной и т.д. [c.136]

Для снижения волнового сопротивления обтекаемому телу целесообразно придавать заостренную форму, чтобы скачки, уж раз они неизбежны, шли не прямо против потока (прямые скачки), а наискось —так называемые косые скачки (рис. 6.27). Ясно, что удобообтекаемые формы, дающие наименьшее сопротивление в дозвуковом потоке, в сверхзвуковом становятся плохообтекаемыми. На рис. 6.28 показана картина обтекания дозвукового профиля сверхзвуковым потоком. Перед профилем устанавливается криволинейный скачок, близкий в передней части к прямому, в результате чего волновое сопротивление существенно возрастает. [c.267]

Так же как и для сужающихся сопел, исследовались некоторые особенности течения в дозвуковой и сверхзвуковой частях конических сверхзвуковых сопел. Размеры зон отрыва в дозвуковой части при различных значениях 0 р для рассматриваемых типов сверхзвуковых сопел приведены на рис. 3.16, а спектры обтекания дозвуковой и сверхзвуковой части сопел с В р = 34,5° и 90° — на [c.122]

При дозвуковых скоростях полета и безотрывном обтекании закругленных передних кромок и внешней поверхности обечайки диффузора сопротивление давления обечайки отсутствует. Более того, в этом случае возникает так называемая подсасывающая сила, противоположно направленная силе дополнительного сопротивления (см. рис. 2.4). Величина подсасывающей силы зависит от типа входного устройства и характера его обтекания. При безотрывном обтекании дозвукового диффузора с закругленными кромками обечайки в идеальном случае подсасывающая сила равна силе дополнительного сопротивления [6]. При обтекании острых кромок сверхзвукового диффузора с отрывом потока, что имеет место при дозвуковых скоростях полета, подсасывающая сила существенно меньше силы дополнительного сопротивления и в пределе при нулевой толщине передней кромки обечайки ее можно считать равной нулю. [c.52]

Простые соображения показывают, что при обтекании произвольного тела сверхзвуковым потоком перед телом возникает ударная волна. Действительно, в сверхзвуковом потоке возмущения, обусловленные наличием обтекаемого тела, распространяются только вниз по течению. Поэтому натекающий на тело однородный сверхзвуковой поток должен был бы доходить до самого переднего конца тела невозмущенным. Но тогда на поверхности этого конца нормальная компонента скорости газа была бы отличной от нуля в противоречии с необходимым граничным условием. Выходом из этого положения может являться только возникновение ударной волны, в результате чего движение газа между нею и передним концом тела становится дозвуковым. [c.638]

Волновое сопротивление (см. 53), возникающее при движении в среде тел со сверхзвуковой скоростью, связано с возбуждением в ней ударных волн и в основном определяется формой передней части тела. Форма задней части тела играет значительно меньшую роль, чем в случае обтекания его при дозвуковых скоростях. Для уменьшения волнового сопротивления самолетов, летающих со сверхзвуковой скоростью, применяют крылья стреловидной или [c.241]

В описанных выше двух случаях обтекания неподвижного профиля потоком газа предполагалось, что во всей плоскости течения имеются соответственно или только дозвуковые (дозвуковое обтекание) или только сверхзвуковые (сверхзвуковое обтекание) скорости. [c.54]

Рассмотрим теперь околозвуковое смешанное обтекание профиля, когда имеются одновременно области течения с дозвуковыми и со сверхзвуковыми скоростями. [c.54]

Рис. 10.64. Схема обтекания густой решетки пластин сверхзвуковым потоком с дозвуковой осевой скорости при положительном угле атаки (/ > 0)

Рис. 10.66. Схема обтекания решетки пластин сверхзвуковым потоком вязкого газа с дозвуковой осевой составляющей скорости (М д < 1) и со сверхкритическим перепадом давления в ударной волне, а) Густая решетка,

Прямые методы измерения поверхностного трения применяют для жидких и газовых потоков при ламинарном, турбулентном, дозвуковом и сверхзвуковом обтекании поверхности в этом их достоинство. К недостаткам следует отнести конструктивную сложность и большой объем доводочных испытаний при настройке приборов. Кроме того, эти методы, как правило, неприменимы в потоках с продольным градиентом давления. [c.206]

Рис. 10.35. Характерные режимы обтекания чечевицеобразного профиля на нулевом угле атаки 1 — дозвуковое обтекание, 2 — околозвуковое обтекание при дозвуковых сверхкритических скоростях (М1 > М] р < 1,0), 3 — околозвуковое обтекание при сверхзвуковых докритических скоростях (1,0 < М1 < Мт1п), 4 — сверхзвуковое обтекание

Если критическое сечение находится у основания конуса или клина, то образец испытывается дозвуковым потоком. При перемещении критического сечения в цилиндрическую часть сопла обтекание производится сверхзвуковым потоком. При расположении критического сечения в середине конуса максимальный градиент давления вдоль поверхности составляет pjL, что в 2 раза превышает градиент давления, который можно получить в первых двух случаях. Перемещения критического сечения вдоль поверхности образца можно достигнуть изменением угла раствора между образующими модели и сопла. Для сохранения в процессе испытания постоянной площади критического сечения соответствующие места в образце должны заменяться неразрушающимися охлаждаемыми медными вставками. [c.325]

Основной особенностью таких ступеней является форма профилей лопаток рабочего колеса, обеспечивающая возможность обтекания их сверхзвуковым набегающим потоком при достаточно малом уровне потерь. Типичные сечения решеток рабочего колеса дозвуковой и трансзвуковой ступеней показаны на рис. 2.41. Для дозвуковых решеток характерны сравнительно толстые профили с расположением максимальной толщины и гмксимального щогиба дуги средней линии в области первой половины хорды (Хс=0,3. .. 0,4 х/=0,4. .. 0,5), что приводит к значительному сужению межлопаточного канала на его входном участке (до горла). [c.94]

Соображения о том, что потенциальное течение с местной сверхзвуковой зоной разрушается при сравнительно малых изменениях обтекаемого контура, также высказали Г. Гудерлей, А. Буземан (1947), Дж. Коул (1949). Если же рассматривается произвольный контур, то, как показал Ф. И. Франкль (1947), не существует потенциального обтекания дозвуковым потоком с местными сверхзвуковыми зонами. [c.334]

Часто точение внутри полости или нузыря называют застойным ( мертвым ). В застойной зоне скорость не обязательно равна нулю. В этой области существуют сложные вихревые ноустано-вившиеся трехмерные течения, даже если отрыв потока происходит на двумерной поверхности или за ней. В области присоединения ламинарного пограничного слоя на двумерной модели в сверхзвуковом потоке наблюдались интенсивные регулярные периодические возмущения в направлении размаха [2]. При обтекании дозвуковым потоком срезов или уступов двумерных тел [c.10]

Левые ветви кривых на рис. 86 и 88 отвечают режиму обтекания со сверхзвуковыми скоростями на поверхности конуса, правые — с дозвуковыми (две точки пересечения гипоциссоид с радиусом-вектором). [c.233]

В предыдущем разделе на частном примере треугольного крыла обнаружена аналогия между распространением возмущений в сверхкритическом трехмерном пограничном слое и сверхзвуковом потоке невязкого газа. Показано, что при изменении стреловидно сти крыла можно иметь аналогию с обтеканием крыльев сверхзвуковым потоком невязкого газа, имеющих сверхзвуковые или дозвуковые передние кромки. В случае режима сильного гиперзвукового взаимодействия — это наличие вблизи передних кромок закритических областей при малых значениях угла стреловидности передней кромки или их отсутствие при больших углах стреловидности. Естественно попытаться построить характеристические поверхности и соответствующие соотношения в общем случае (помимо характеристик, связанных с поверхностями тока, см., например, [Wang К., 1971]). [c.317]

Далее, рассмотрим обтекание вогнутого угла. В дозвуковом случае такое обтекание сопровождается возникновением отрыва на некотором расстоянии, не доходя до края угла (см. конец 40). При натекании же сверхзвукового потока изменение его направления может осуществиться в отходя]цей от края угла ударной волне (рис. 111). Здесь снова необходимо оговорить, что Фактически такой простой безотрывный режим возможен лишь при не слишком сильной ударной волне. Интенсизность ударной [c.590]

Поэтому определение и угла ф ударной волны производится непосредственно по диаграмме ударной поляры с помощью луча, прсЕедепмого из начала координат под заданным углом / к оси абсцисс (см. рис. 64), как это было подробно объяснено в 92. Мы видели, что при заданном угле х ударная поляра определяет две различные ударные волны с различными углами ф. Одна из них (соответствующая точке В на рис. 64), более слабая, оставляет течение, вообще говоря, сверхзвуковым другая же, более сильная, превращает его в дозвуковое. В данном случае для обтекания углов на поверхности конечных тел следует всегда выбирать первую из них, волну слабого семейства. Необходимо иметь в виду, что в действительности этот выбор определяется условиями обтекания вдали от угла. При обтекан1 -[ очень острого угла (малое /) образующаяся ударная волка должна, очевидно, обладать очень к. алой интенсивностью. Естественно считать, что по мере увеличения этого угла интеь с з-ность волны будет расти монотонно этому соответствует как паз [c.591]

Изменение направления и величины скорости на самой ударной волне определяется ударной полярой, причем и здесь осуществляется решение, отвечающее слабой ветви поляры ). Соответственно, для каждого значения числа Маха натекающего потока Mi=tJi/ i существует определенное предельное значение угла полураствора конуса Хтах, за которым такое обтекание становится невозможным и ударная волна отсоединяется от вершины конуса. Поскольку за ударной волной происходит дополнительный поворот течения, значения тах для обтекания конуса превышают (при одинаковых Mi) значения (тах для плоского СЛу-чая (обтекания клина). Непосредственно за ударной волной движение газа обычно сверхзвуковое, но может быть и дозвуковым (при X, близких к Хта>) - Сверхзвуковое за ударной волной течение по мере приближения к поверхности конуса может стать дозвуковым, и тогда на определенной конической поверхности скорость проходит через звуковое значение. [c.594]

Таким образом, при сверхзвуковом обтекании тела перед ним возникает ударная волна ее называют головной. П ри обтекании тела с тупым передним концом эта волна не соприкасается с самим телом. Спереди от ударной волны поток однороден, а позади нее движение меняется, и поток огибает обтекаемое тело (рис. 127, а). Поверхность ударной волны уходит на бесконечность, причем вдали от тела, где интенсивность волны мала, она пересекает направление набегаюидего потока под углом, близким к углу Маха. Характерной чертой обтекания тела с тупым концом является существование дозвуковой области течения за ударной волной — позади наиболее выдающейся вперед части ее поверхности эта область простирается до обтекаемого тела и, таким образом, ограничена поверхностью разрыва, поверхностью тела и боковой звуковой поверхностью (пунктирные линии на рис. 127, а). [c.638]

Форма, которой должно обладать тело для того, чтобы при сверхзвуковом движении быть хорошо обтекаемым, т. е. испытывать по взможностн малую силу сопротивления, существенно отличается от соответствующей формы для дозвукового движения. Напомним, что в дозвуковом случае хорошо обтекаемыми являются продолговатые тела, закругленные спереди и заостренные сзади. При сверхзвуковом же обтекании такого тела перед ним появилась бы сильная ударная волна, что привело бы к сильному возрастанию сопротивления. Поэтому в сверхзвуковом случае хорошо обтекаемое удлиненное тело должно иметь заострен- [c.642]

Леко видеть, что не могут реально осуществляться также и качки, соответствующие участку над точкой О (vi > С], 2 < s). Такой скачок перемещался бы относительно находящегося перед ним газа со сверхзвуковой скоростью, а потому его возникновение никак не отражалось бы на состоянии этого газа. Это значит, что скачок должен был бы возникнуть вдоль поверхности, заранее определяемой условиями обтекания (поверхность, на которой при непрерывном течении достигались бы необходимые условия начала быстрой конденсации). С другой стороны, скорость скачка относительно остаюндегося позади него газа в данном случае была бы дозвуковой. Но уравнения дозвукового движения не имеют, вообще говоря, решений, в которых все величины принимают заранее определенные значения на произвольно заданной поверхности ). [c.690]

При исследовании обтекания тонких тел на малых згглах атаки как в дозвуковом, так и сверхзвуковом потоке уравнение (100) решают методом малых возмущений (метод линеаризации). [c.98]

Наличие даже слабого скачка уплотнения приводит к резкому увеличению давления во внешнем потоке. Рост давления передается навстречу потоку по дозвуковой части пограничного слоя. Линии тока отклоняются от стенки, порождая в сверхзвуковой частя пограничного слоя семейство волн сжатия, которые распространяются во внешний поток и оказывают влияние на форму и интенсишность скачка уплотнения вблизи области взаимодействия. Продольный градиент давления в пограничном слое оказывается значительно меньше, чем во внешнем потоке. Если скачок слабый, то движение в пограничном слое происходит под воздействием небольшого положительного градиента давления и отрыв потока не происходит. С увеличением интенсивности скачка уплотнения во внешнем потоке возрастает градиент давления вблизи стенки и возникает отрыв пограничного слоя. При этом увеличивается отклонение линий тока в сверхзвуковой части течения, благодаря чему поддерживается необходимое распределение давления, соответствующее данной интенсивности скачка уплотнения. В зависимости от условий во внешнем потоке (интенсивности скачка уплотнения, местного числа М, ускоренного или замедленного характера течения) и формы обтекаемого тела возможны два случая. В первом случае поток после отрыва присоединяется снова к стенке. Сразу за скачком уплотнения возникают волны разрежения, как при обтекании внешнего тупого угла. В месте присоединения поток направлен под некоторым углом к стенке, поэтому здесь возникает новый скачок уплотнения, который может вызвать иногда новый отрыв пограничного слоя. Таким образом, могут появиться несколько 22 [c.339]

При М] > М р около поверхности крыла возникает зона течения со сверхзвуковыми скоростями, в связи с чем течение приобретает новые качества. Величина М1 р является границей двух основных режимов обтекания профиля при дозвуковой скорости набегающего потока докритического (М1<М1кр) и закритиче-ского (М1>М [c.30]

Важно заметить, что если для докритических дозвуковых и сверхкритических сверхзвуковых течений постоянная А может быть произвольной величиной (см. 6), то в рассматриваемом случае она определяется единственным образом согласно формуле (81). Это обстоятельство не дает возможности в случае околозвукового течения сравнивать обтекание данного профиля при различных числах Маха, или обтекание различных профилей одного и того же семейства при фиксированом числе М1, как это делалось, например, при применении формул Прандт-ля — Глауэрта в 6 настоящей главы. [c.62]

Таким образом, сверхзвуковой поток, прежде чем попасть в межлопаточный канал, проходит через бесконечную систему ударных волн с постепенно увеличивающейся интенсивностью в области между соседними ударными волнами поток разгоняется до все больших скоростей (по мере приближения его к фронту решетки). Перед участком ударной волны, расположенным у входа в межлопаточный канал, газ движется поступательно с числом Маха, равным Мта1- На этом участке происходит наиболее интенсивное торможение потока, в результате которого на выходе из межлопаточного канала устанавливается дозвуковое течение. При этом величина потерь полного давления в различных элементарных струйках, прошедших через систему ударных волн, будет различна, так как интенсивность волн падает слева направо. Следовательно, при рассматриваемом обтекании решетки идеальным невязким потоком газа в достаточно удаленном от входа сечении межлопаточного канала, где статическое давление, а значит, и направление скорости уже постоянны по его ширине, величина скорости останется переменной. С целью упрощения задачи будем предполагать, что в результате турбулентного обмена между струйками поток внутри межлопаточных каналов полностью выравнивается и в соответствии с этим за решеткой устанавливается равномерный по шагу поток с постоянными статическим и полным давлениями, причем направление этого потока совпадает с направлением пластин (угол отставания б равен нулю). Важно отметить, что сделанное здесь предположение о выравнивании потока в межлопаточных каналах существенно отличается от сделанного в предыдущем параграфе предположения о выравнивании потока в сечении далеко за решеткой. В этом последнем случае мы только несколько завышаем потери по сравнению с теми потерями, которые имеются в невязком потоке газа, оставляя при этом неизменным течение в самой решетке, а следовательно, неизменным и силовое воздействие потока на нее. Иное дело при выравнивании потока в лопаточных каналах, при котором вследствие изменения течения в самой решетке происходит не только увеличение потерь, но и изменение величины равнодействующей по сравнению с ее значением в идеальном — невязком потоке газа ). Конечно, можно предположить, что выравнивание пото- [c.90]

На практике приходится решать смешанные стационарные задачи, когда в поле течения имеются области как дозвукового, так и сверхзвукового потока. Такого рода задачи возникают при внешнем сверхзвуковом обтекании затупленных тел с отошедшей ударной волной, во внутреннем течении в сопле Лаваля и в других каналах. В этом случае математическая модель имеет наиболее сложный вид — течение газа описывается системой квазилинейных уравнений в частных производных, имеющей смешанный эллиптико-гиперболический тип. При этом положение поверхности перехода от дозвукового течения к сверхзвуковому заранее неизвестно. Расчет таких течений является затрудни- [c.267]

Весьма важной является задача о движении тела в сжимаемой жидкости при скоростях, близких к скорости звука. В этом случае характер обтекания резко различается при движении с числол Маха М>1 (сверхзвуковое движение) и М<1 (дозвуковое движение). Ссшротивление тел также сильно меняется с изменением числа Маха это можно видеть из кривых на рис. XIV.8, характеризующих зависимость коэффицие та сопротивления четырех снарядов различной формы от числа Маха. Как видно из этого рисунка, значения [c.233]

При обтекании сверхзвуковым потоком тела с тупой передней кромкой перед телом возникает отсоединенная ударная волна, в которой сверхзвуковой поток переходит в дозвуковой. При этом газ сильно разогревается и турбулизируется, что способствует интенсификации теплообмена. [c.379]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...