Сопло с недорасширением

В выходных устройствах ТРД, обеспечивающих самолету скорости полета до чисел М = 2, используются, как правило, сужающиеся сопла с изменяемой площадью минимального сечения. Такая конструкция является наиболее простой, а недорасширение потока в сужающемся сопле при перепадах давлений, несколько превышающих критический, еще не приводит к большим потерям в тяге и в целом обеспечивается приемлемая эффективность выходного устройства. [c.265]

Однако при работе камеры двигателя в реальных условиях сопло часто работает на нерасчетных режимах режимах с недорасширением, когда рц>р , что соответствует работе сопла на высотах, больших расчетной ( и>н ) и режимах с перерасширением, когда Ра,<р , что соответствует работе сопла на высотах, меньших расчетной Л [c.16]

Следует отметить, что этот вывод относится к случаю, когда потери тяги на трение потока о стенки сопла не учитываются. С учетом потерь на трение вывод о наибольшей величине тяги для сопла с полным расширением несколько меняется [57]. При укороченной сверхзвуковой части по сравнению с исходным соплом, обеспечивающим полное расширение газа, уменьшается не только составляющая сил давления, но и составляющая от сил трения. На участке вблизи среза сопла при полном расширении потока результирующая сил давления вследствие того, что статическое давление на стенке сопла у среза близко к давлению в окружающей среде, относительно невелика и меньше, чем результирующая сил трения. В связи с этим, для реального сопла с учетом сил трения максимальная внутренняя тяга соответствует соплу, работающему на режиме небольшого недорасширения струи. Это оказывается [c.85]

Характер изменения потерь тяги сверхзвуковых сопел с различной формой дозвуковой части на рис. 3.64 аналогичен характеру изменения потерь тяги на нерасчетность истечения в сверхзвуковых соплах с различной относительной площадью среза (рис. 3.34) возрастание потерь на режиме перерасширения и снижения их на режиме недорасширения с увеличением на рис. 3.34 и с увеличением 0 р (т. е. с уменьшением ц ) на рис. 3.64. [c.133]

Для примера на рис. 3.67 представлена процедура использования одномерной теории и эквивалентной или эффективной площади среза для звукового сопла с 0 р = 90° на режиме недорасширения в диапазоне тг 10-35, хотя это можно сделать для любого диапазона тг . Экспериментальные данные взяты с рис. 3.56, а потери на нерасчетность по одномерной теории нанесены для эквивалентной площади, полученной с использованием измеренного коэффициента расхода этих сопел (рис. 3.18) в виде Р =1/111 . [c.135]

Схемы течения и распределение давления по длине центрального тела на основных режимах работы сопла (расчетном, перерасширения и недорасширения реактивной струи) при истечении реактивной струи осесимметричного сопла с центральным телом в неподвижную среду М = 0) приведены на рис. 3.99 [148]. [c.176]

Рис. 3.99. Схема течения в соплах с центральным телом [148] а — расчетный режим б — режим перерасширения в — режим недорасширения

Если длина соила, равная X — Xd и донное давление фиксированы, то потери тяги в нем, обусловленные недорасширением потока (всегда pf > где Pf - давление на контуре сопла слева от точки /) и его неравномерностью в сечении выхода (при х = Xf = Х) тем больше, чем меньше относительная длина сопла I = X — Xd)/yd- Хотя оптимальная длина КС с Т < находится в процессе решения, однако изменение I связано в основном с ростом yd > Уг- Из-за этого переход от цилиндрической КС к нецилиндрической одновременно с [c.91]

Картина течения для значений з, лежащих в диапазоне з ,ах>з>-з, дана на фиг. 3,6. Сверхзвуковое сопло работает при этом па режимах недорасширения. Картина течения для режимов з = з дана на фиг. 3, в. И этом случае сверхзвуковое сопло работает на расчетном режиме (р1=р,) и сечение запирания совпадает с входным сечением камеры смешения (> , = ). [c.138]

Режим недорасширения — давление на срезе сопла больше Давления окружающей среды рсд>рн- Степенью нерасчетности называется величина п=рср/Рн- Изменение скорости и давления газа в тракте сопла на режиме недорасширения полностью совпадает с расчетным (линия I—II—1) и давление на срезе сопла и скорость Истечения остаются расчетными Рср и Wop волны пониженного [c.249]

В условиях истечения плазмы из сопла с недорасширением нг участке, прилегающем к соплу, возникает система волн разрежени5 и сжатия, скачков уплотнения. Имеющиеся литературные данные по изучению картины течения в таких условиях относятся в основ ном к холодным газовым струям. Что касается сверхзвуковых плаз менных струй, то экспериментальные данные по изучению их свойсте почти отсутствуют. В настоящей работе исследование плазменньи струй проводилось высокоскоростными фотографическими и спек троскопическими методами. [c.262]

Рис. 7.32. Диаграмма состояния недорасширенной (Л > 1) сверхзвуковой струи i —уравнение неразрывности (105), уравнение количества движения (108), 3 — уравнение неразрывности (ИЗ), а — выходное сечение сопла, т — макспмальное сечение первой бочки , d — выходное сеченпе идеального расчетного сопла, с — изобарическое сечение

Необходимость поворота насадка требует сохранения между выходным сечением и насадком некоторого пространства, что изменяет форму струи и оказывает определенное влияние на течение по насадку. Недорасширенная струя, выходя из сопла, будет дополнительно расширяться и ускоряться, а затем, попадая на поверхность насадка, тормозиться. Картина течения внутри поворотного насадка в этом случае будет весьма близкой к картине потока внутри сопла с поворотной сверхзвуковой частью (см. 4.4). При этом возможны утечки продуктов сгорания топлива через зазоры между соплом и насадком, уменьшающие эффективность органа управления. Для избежания этого явления следует предусмотреть соответствующую герметизацию. [c.326]

Па рис. 6 и 7 показаны результаты расчета истечения недорасширенных струй с Мо = 3.0 из эллиптического сопла с отношением полуосей а/Ь = 2.0. В качестве характерного линейного размера взята малая ось эллипса, которая соответствует плоскости (р = тг/2. Границы струи для Ро/Ре = 2 (рис. 6) И 10 (рис. 7) даны в двух плоскостях ((/ = О и тг/2). В каждом случае ордината границы г отнесена к своему значению при ж = 0. Па тех же рисунках пунктиром показаны границы плоской г/ = О и осесимметричной г/ = 1 струй, соответствующих тем же противодавлениям. Расчеты проводились при N X К = 20 X 16 = 320 ячейках. Для оценки точности при ро/ре = Ю проводились расчеты сМхК = 15х12 = 180 и А/" х К = 10 х 8 = 80. Границы, полученные в этих случаях, даны на рис. 7 штриховыми и штрихнунктирными линиями. [c.165]

В последнем случае истечение из сопла называется нерасчетным. Если р < р, то сопло называется перерасширенным, если р > рг, сопло называется недорасширенным. В первом случае за выходным сечением сопла происходит торможение потока (с появлением ударных волн), во втором случае там же имеет место дополнительный разгон с понижением давления в сверхзвуковой струе. [c.115]

При недорасширенном истечении из плоского сопла Лаваля использованный в укороченном сопле перепад давления ро—ра затрачивается на увеличение скорости вне сопла (см. рис. 13.14). При этом этот поток поворачивает около кромок С и i сопла на угол 6, определяемый в теории течения Прандтля—Майера. В газовых и паровых турбинах для получения потока максимальной скорости, отклоненного на угол б от осевого направления, используются сопла Лаваля или сужающиеся сопла с косым срезом, в которых плоскость среза сопла не перпендикулярна оси потока (рис. 13.18). [c.255]

При увеличении тг , больше тг расч происходит снижение тяги или относительной тяги Рс и увеличение потерь тяги АР в связи с недорасширением реактивной на срезе сопла. [c.65]

Сверхзвуковое сопло и сопло с центральным телом на режиме истечения недорасширенной реактивной струи и в некотором диапазоне на режиме перерасшрения имеют одинаковую величину коэффициента тяги (при 7Г,> 10). При 71с < 10 в сверхзвуковом сопле Лаваля, как уже было рассмотрено выше, имеет место течение с перерасширением реактивной струи без отрыва потока от твердых стенок до тг отр — 3, что приводит к снижению коэффициента тяги. Поскольку сопло с центральным телом не имеет расширяющихся сверхзвуковых твердых стенок, то отсутствует и перерасширение струи, которое имеет место для сопел Лаваля при < срасч- Непосредственно за критическим сечением струя имеет свободную границу, на которой статическое давление [c.86]

НО, ЧТО в достаточно широком диапазоне изменения степени понижения давления — 20-270 недорасширен-ная струя, истекающая из эталонного сопла (0 р = О°), оказывается больше по размерам, т. е. имеет большее расширение, чем струя, истекающая из сопла с 0 р = 90° при таких же значениях ТГс- Это сравнение позволяет сделать предположение, что условие и тг. onst для сопла с [c.118]

Достаточно очеввдно, что сверхзвуковое сопло с плавной дозвуковой частью (]Li = 1) = pQ = ,22 имело бы величины или близкие к этим величинам для сопла с = F =1,07 при 0 = onst, поскольку определяющим параметром для конических сопел является не величина F , а угол коничности сверхзвуковой части 0 (рис. 3.27). В связи с этим уровень потерь тяги такого сопле должен быть ближе к кривой F = 1,22, чем для сопла с 0кр = 90°. Однако несмотря на то, что величина относительного импульса А/ или минимальных потерь тяги У сопла с 0 р = 90° выше, чем у сопла с 0 р = О, суммарные потери тяги на недорасширение реактивной струи у сопла [c.134]

Таким образом, экспериментальные исследования интегральных характеристик звуковых и сверхзвуковых сопел с различной формой дозвуковой части показали, что переход от сопел с плавной формой дозвуковой части (0кр = 0°) к соплам с крутым контуром (0 р = 90°) дает выигрыш в потерях тяги только на режимах истечения сильно недорасширенных реактивных струй. Этот переход целесообразно осуществлять в случае, когда существуют ограничения на выбор оптимальной площади среза сопла и оно работает на режиме сильного недорасширения струи в этом случае суммарный выигрыш от сопла с крутым контуром может составить 1% и более от идеальной тяги сопла, несмотря на то что коэффициент относительного импульса у этого сопла меньше (или потери импульса больше), чем у сопла с плавной дозвуковой частью. Этот выигрыш в тяге сопровождается уменьшением габаритов сопла за счет уменьшения длины дозвуковой части, а следовательно и снижением веса сопла. [c.136]

Для каждой зависимости АР = f течение в эжекторных соплах характеризуется тремя рассмотренными выше режимами течения отрывным, переходным и автомодельным. Эти режимы указаны на рис. 3.89 в качестве примера для варианта с эквивалентным углом коничности = 3,5°. При небольших значениях тг (тг 1,4) в этом варианте сопла имеет место отрывной режим течения, когда струя не присоединяется к стенке обечайки. Переходный режим течения здесь находится в диапазоне 1,6-1,8. Пик потери при 1,8 соответствует резкому падению давления в эжекторном контуре, связанному с моментом запуска сопла и переходу к автомодельному течению (рис. 3.85). При увеличении тг на автомодельном режиме течения потери тяги снижаются в связи с уменьшением перерасширения струи вплоть до значений ТГс, соответствующих расчетному режиму течения. При = тг расч потери тяги достигают минимальной величины, а затем при дальнейшем росте должны увеличиваться в связи с недорасширением реактивной струи. Увеличение 03J.J3 при = onst (рис. 3.89) приводит в соответствии с рис. 3.77 к [c.166]

На режимах о недорасширением (по отношению к донному давлении Pgr среднее значение статического давления потока на срезе оопла Ра находится между его нижним значением и верхним, t.b. Pdi f a Рс Поэтому.о учетом полученных экспериментальных данных по pg,, Pj. л да автомодельных режимов истечения можно принять / /у.Это приближенное соотношение использовалось для расчетов импульсной характеристики сопла по одномерной модели соплового потока на режимах, имевших место при продувках с газодинамическим няоадком. [c.13]

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]

При /г> 1 струя на выходе из сопла расширяется неполностью (режим недорасширения) и имеет бочкообразную форму. В расчетном режиме п - = 1) струя цилиндрическая, а перерасширенная струя п < 1) суживается. Профилируя насадок, следует предусмотреть некоторое увеличение его внутреннего диаметра вниз по потоку, учитывая смешение с атмосферой на границах струи. [c.326]

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]

При исследовании сверхзвуковых недорасширенных струй [7.15] было обнаружено, что закономерное увеличение динамического давления в фиксированной точке на оси струи (на участке дозвукового турбулентного течения, xjd = 34) с ростом полного давления в ресивере в некоторых случаях нарушалось (рис. 7.8). При расположении вблизи сопла щитка, наклоненного под углом 45° к оси струи, эти нарушения (резкое уменьшение динамического давления) усиливалось при этом струя издавала пронзительный шум высокого тона. Такая взаимосвязь между изменениями аэро- [c.186]

Картина течения для значений ст, лежащих в диапазоне сттах>0>ст, дана на рис. 9,6. Сверхзвуковое сопло работает при этом на режимах недорасширения. Картина течения для режима а = а дана на рис. 9, в. В этом случае сверхзвуковое сопло работает на расчетном режиме (р[=р1) и сечение запирания совпадает с входным сечением камеры смешения (Л1 = 1). [c.201]

Сопоставление экспериментальных данных по распределению параметров сильно недорасширенных струй в начальном участке с результатами расчетов по вышеуказанным методикам [1, 2, 3] показывает, что расчет поля параметров без учета релаксационных и диссипативных процессов является лишь первым приближенным решением задачи о структуре струи. При экспериментальном исследовании струй получено менее интенсивное возрастание чисел Маха вдоль оси с удалением от среза сопла, чем это следует из расчетов струи (см. рис. 1), причем расхождение теоретических и опытных [c.258]

При недорасширенном истечении из сужающегося сопла имеют место подобные структуры сверхзвуковых струй с той лишь разницей, что первые характеристики разрежения лежат в плоскости среза сопла и поэтому искривление границы струи начинается от кромок сопла. [c.252]

Смотреть страницы где упоминается термин Сопло с недорасширением : [c.538] [c.96] [c.142] [c.250] [c.107] [c.176] [c.86] [c.118] [c.118] [c.120] [c.132] [c.133] [c.135] [c.136] [c.177] [c.13] [c.123] [c.77] [c.221] [c.188] [c.172]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...