Влияние газодинамических параметров го слоя

Другая, исследуемая нами задача, касается влияния затупления передней кромки на поведение пограничного слоя сравнительно далеко вниз по потоку от передней кромки. Выражение сравнительно далеко вниз по потоку мы понимаем в том смысле, что эффекты, которых мы будем касаться в этой главе, существенны в области, которая лежит за пределами окрестности критической точки, с которой связаны задачи и методы гл. 4. В частности, мы рассмотрим влияние, которое оказывает завихренность во внешнем по отношению к пограничному слою течении на пограничный слой. Завихренность тесно связана с искривлением головной ударной волны, которое становится заметным, когда значительно затуплена передняя кромка. Будут указаны значения газодинамических параметров, ограничивающих области течения, в которых проявляются указанные эффекты. [c.196]

В последнее время появились работы, посвященные расчетному исследованию течений в соплах Лаваля на основе решения полных уравнений Навье — Стокса [102, 103, 191, 204, 205]. В этих работах для нахождения стационарного решения используется метод установления. В работе [205] проведено исследование колебательно-неравновесного течения смеси СОг — N2 — О2 — Н2О в плоских соплах Лаваля при больших и умеренных числах Рейнольдса. Изучен ряд особенностей, свойственных этим течениям процессы колебательной релаксации в невязком ядре и пограничном слое, двумерный характер течения, влияние колебательной релаксации на распределение газодинамических параметров, обратное влияние пограничного слоя на течение в невязком ядре потока. [c.348]

Упрощенные модели, которые следуют из уравнений Навье— Стокса, допускают разрывные решения. Асимптотический анализ уравнений Навье—Стокса в зависимости от малого параметра (вязкости) позволяет в области течения выделить подобласти, в которых влияние вязкости существенно (ударная волна, пограничный слой и др.), и область идеального течения (без учета трения). В этом случае в зависимости от конкретной задачи можно вязкость не учитывать, а подобласти заменить поверхностями разрыва. Эти разрывы могут быть разного характера. Если разрыв претерпевают газодинамические параметры, то говорят о поверхностях сильного разрыва. Если разрыв претерпевают производные от основных параметров, то в этом случае говорят о поверхности слабого разрыва. Иногда поверхность разрыва является неизвестной границей, положение которой определяется в ходе решения задачи. Ударная волна является примером такой поверхности разрыва. Исходную постановку задачи в рамках уравнений Навье—Стокса с учетом вязкости, теплопроводности и др. можно заменить упрощенной постановкой без учета этих факторов. При этом возникают поверхности разрыва типа ударной волны, пограничного слоя и др. [c.104]

Для сферы радиусом / = 5 см и высоты 54 км (Ке = 5631) решения задачи в рамках Навье - Стокса и вязкого ударного слоя также близки по всем параметрам. Для высоты 61,9 км (Ке <, = 1963) различие наблюдается в основном в размерах возмущений области течения около сферы из-за умеренных чисел Ке. Распределения же газодинамических параметров и основных компонентов диссоциированного воздуха в большей части ударного слоя (вне структуры ударной волны) для этих двух решений остаются по-прежнему близкими. Различие в решениях становится более существенным для высоты 74,9 км (Ке <, = 1039) (фиг. 3). Вследствие малых чисел Ке размер возмущенной области течения в окрестности критической линии перед сферой из решения уравнений Навье - Стокса в 1,5 раза превосходит аналогичную величину, полученную при решении уравнений вязкого ударного слоя. В этой области наблюдается различие в распределениях давления для этих двух решений (фиг. 4), связанное с влиянием ряда диссипативных членов, которые не учитываются в уравнениях вязкого ударного слоя. В этой точке траекторий для сферы Н - 5 сы эффекты вязкости существенны во всей возмущенной области течения, здесь нет ярко выраженного пограничного слоя около тела и невязкого ядра потока. [c.182]

Интенсивность изменения газодинамических характеристик решеток при переходе через состояние насыщения зависит от чисел Ml и Re, а также от p = p2/pi- С увеличением числа Маха обнаруживаемое кризисное изменение коэффициентов потерь и расхода оказывается все более резким. Этот факт свидетельствует о влиянии сжимаемости на процесс перехода через состояние насыщения. Заметное влияние числа Рейнольдса свидетельствует о том, что определяющими являются отмеченные выше особенности движения и возникновения жидкой фазы в пограничных слоях. С увеличением параметра р интенсивность изменения пр и р, заметно возрастает. [c.91]

Пусть в некоторой трубе находится газ под давлением ро при температуре и плотности ро. В начальный момент газ примем покоящимся, что соответствует случаям, встречающимся в газодинамических лабораториях. Нели в некоторый момент поршень, находящийся в некотором сечении, начнет двигаться, то, очевидно, газ устремится за ним, и в газе за поршнем возникнут волны разрежения. Исследуя уравнения движения газа, можно показать существование системы волн разрежения и рассчитать параметры состояния газа на указанной системе непрерывных волн разрежения. В дальнейшем мы будем считать, что в поперечном сечении трубы скорость и физические параметры газа постоянны, что, вообще говоря, выполняется не точно вследствие наличия пограничного слоя у стенки трубы. Но из-за малости толщины пограничного слоя его влиянием можно пренебречь. [c.266]

Необходимо подчеркнуть, что специфической особенностью теплообмена в газодинамических потоках с большими скоростями является переход кинетической энергии газа в тепловую на поверхности обтекаемого тела, причем чем больше скорость газового потока, тем более интенсивным является нагрев тела. В сверхзвуковых потоках необходимо еще учитывать влияние на течение в пограничном слое ударных волн. Эти волны образуют поверхности разрыва газодинамических и термодинамических параметров (скоростей, плотностей и др.) вблизи обтекаемого тела и оказывают влияние на процесс эрозии металла, усугубляя его. Действительно, в ударной волне, образующейся в сверхзвуковом потоке газа, имеет место скачок температуры, плотности и давления. Этот скачок приводит к появлению больших тепловых потоков, к локальному нагреву поверхности тела до высоких температур, что должно вызывать процесс усиленной эрозии. [c.168]

Течение газа в сопле иногда состоит из параллельно движущихся потоков газов с различными физическими свойствами. Такие течения возникают в жидкостных двигателях при наличии завесно-го охлаждения, в двигателях твердого топлива, когда в окрестности стенки сопла имеет место течение чистого газа, свободного от частиц, а также в некоторых типах двигателей малой тяги и в соплах газодинамических лазеров. Очевидно, что такие течения сопровождаются перемешиванием газов различных слоев и диффузией различных компонент, входящих в их состав. Изучение таких течений с учетом вязкой диссипации, смешения и диффузии представляет весьма сложную задачу как для экспериментального, так и для теоретического исследования. В то же время во многих практически важных случаях смешение не оказывает существенного влияния на параметры течения в целом и его можно не учитывать. Ниже будут изучены именно такие течения. [c.181]

Рассмотрим влияние некоторых геометрических и режимных параметров на газодинамические характеристики сопловой решетки. На рис. 3.30 приведены зависимости суммарных и профильных потерь и углов выхода потока от относительного шага, угла установки профиля и степени влажности перед решеткой. Отметим, что с ростом уо оптимальные значения шагц t смещаются в сторону несколько больших значений, что связано с изменением структуры и дисперсности жидкой фазы за решеткой. Этот вывод справедлив только для решетки С-9012А. Характер изменения оптимального шага в зависимости от влажности определяется формой профиля и другими геометрическими параметрами решетки. По опытным данным, зависимости (г) имеют экстремальный характер, причем минимумы пр и % получены при близких значениях t. С увеличением t снижается количество влаги, аккумулированной в пленках, так как размерЫ] f межлопаточных каналов увеличиваются. При этом растет количество крупных капель в ядре потока. Массовая доля таких капель в парокапельном слое и за кромкой монотонно убывает с ростом t. Вместе с тем данные на рис. 3.30 отражают влияние сложных процессов в решетке, возникающих при изменении t и уо- Углы выхода возрастают с увеличением t и у при высокой начальной влажности [c.119]

Характер процессов в потоке конденсирующегося пара при заданных геометрических параметрах межлопаточного канала определяется газодинамическими режимными параметрами течения и начальным состоянием среды. Как показали экспериментальные (гл. 3) и расчетные (в рамках одномерной теории) исследования [61], расширение перегретого и насыщенного пара в сопловых решетках протекает с переохлаждением, близким к предельному (зона Вильсона), после чего начинается интенсивное влагообразо-вание. Важные особенности этого сложного нестационарного процесса были рассмотрены в гл. 3 (по данным экспериментальных исследований). Очевидно, что в рамках изложенного выше подхода (см. 4.2) к расчету спонтанно конденсирующегося конфузорного потока пара влияние пограничного слоя и некоторые аспекты перехода через зону Вильсона не могут быть учтены (см. 3.2). [c.136]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...