Газодинамические течения

В газодинамических течениях могут присутствовать одновременно и сильные, и слабые волны. При расчете таких течений применение линейной вязкости приводит к некоторым трудностям. Действительно, для того чтобы более или менее удовлетворительно воспроизводился профиль размазанной волны, зона [c.154]

Рассмотрение типичных задач внутренних течений, течений в струях, обтекания тел газом показывает, что они могут быть представлены в виде суперпозиции более простых задач. Эти задачи, являющиеся элементами различных газодинамических течений и представляющие, как правило, самостоятельный интерес, будем называть элементарными. [c.219]

На рис. 7.2.1 изображена зависимость 0 = 0 ( ). Точка этой кривой соответствует температуре, отвечающей звуковой скорости. В точке С достигается максимум температуры. Таким образом, при газодинамических течениях с притоком теплоты температура газового потока не может превышать определенного значения. [c.365]

Рассматривается одно из возможных направлений энтропийного метода исследования газодинамических течений. Прикладной аспект исследуемых вопросов связан с задачей о магистральных трубопроводах (течение газа в канале большой длины). [c.501]

В основе метода разделительного сопла , разрабатываемого в ФРГ для обогащения урана, лежит отклонение дозвуковой газовой струи. При малом радиусе кривизны линий тока и большой скорости струи газ приобретает значительное центробежное ускорение, приводящее к частичному разделению смеси (аналогичные процессы имеют место в роторе газовой центрифуги). Однако в отличие от центробежного метода эффект разделения в сопле возникает в неравновесных условиях газодинамического течения смеси, Разновидность метода разделительного сопла представляет собой метод вихревой трубки, разрабатываемый в ЮАР. В целях увеличения скорости струи, а тем самым и увеличения эффекта разделения в качестве технологического газа применяется водород в смеси с небольшим по объему (не более 4 %) количеством гексафторида урана. [c.203]

Рассмотрим МГД-течение невязкого газа. Расчеты в рамках уравнений Эйлера проводились в области —5<ж<5, 0< <1. Параметр 8 изменялся от 0 до 5 (см. табл. 1, варианты 1-4). На рис. 2, а при 8 = 3 представлено поле чисел Маха в канале, дающее представление о поле газодинамического течения. Приведенные результаты соответствуют сильному МГД-взаимодействию. Основные особенности течения МГД-торможение потока в зоне его входа в поле токового витка образование большой каверны у стенки вблизи сечения х = 0 возникновение ударной волны, генерируемой левым краем каверны наличие ударной волны правее сечения х = 0, которая доходит до оси канала и взаимодействует с ней (возникает конфигурация с диском Маха). Согласно табл. 1, значительное увеличение параметра 8 от 0.75 до 5 сопровождается небольшим увеличением торможения потока (число Ме уменьшается от 2.95 до 2.5). Это связано с образованием обширной зоны с малыми скоростями у стенки канала, в результате чего область эффективного МГД-взаимодействия уменьшается. [c.395]

Забродин А, В., Софронов И. Д., Ченцов Н. Н. Адаптивные разностные методы математического моделирования нестационарных газодинамических течений / Вопросы атомной науки и техники. Методики и программы численного решения задач математической физики.—1988.— Вып. 4.— С. 3-22. [c.290]

Кузнецов В. М. О некоторых газодинамических течениях с инверсией населенностей квантовых уровней.—Учен. зап. ЦАГИ, 1975, 6, № 3. [c.106]

Газодинамические течения, соответствующие (3.9), являются вихревыми, интеграл Бернулли для них не выполняется. [c.183]

II. Рассмотрим теперь класс газодинамических течений (3.18). Будем искать решения системами (3.23) в виде [c.187]

Практически полностью изучен случай г = 1 — так называемые простые волны. При г = 2 (двойные волны) наиболее полно изучены газодинамические течения в предположении потенциальности потока, а также двойные волны с прямолинейными образующими, которые характеризуются тем, что основные газодинамические парамет ры сохраняют постоянное значение вдоль некоторой совокупности прямых в исходном [c.198]

В работах [2-5] для конкретных нелинейных уравнений, которым удовлетворяет потенциал скоростей газодинамических течений, с использованием пространства переменных годограф-время , были получены представления решений в виде рядов вида [c.332]

Особенно удобны эти переменные для описания зон газодинамических течений с большими градиентами скорости (в случае уравнения для потенциала скорости), когда сами скорости невелики — г мало. [c.332]

Основное содержание работы связано с изложением концепции построения оптимальных сеток, развиваемой в работах уральских ученых в течение 30 лет. В качестве критериев оптимальности выбраны требования близости криволинейной сетки к равномерной, ортогональной и адаптации к заданной функции или решению уравнений в частных производных. Приведены конструкции функционалов, используемых для построения структурированных и блочно-структурированных сеток. Описаны эффективные алгоритмы и программы построения двумерных оптимальных сеток с различными топологиями в сложных многосвязных областях. Описан ряд приложений геометрически оптимальных сеток к расчету гидродинамических и газодинамических течений в осесимметричных каналах сложных геометрий. [c.512]

В 3 описан ряд приложений геометрически оптимальных сеток к решению задач расчета гидродинамических и газодинамических течений в осесимметричных каналах сложных геометрий. При построении быстрых итерационных процессов решения этих стационарных задач требования к сеткам очень высоки, так как параметры потоков изменяются в широких пределах. Приводятся примеры расчета. [c.513]

Приближенная модель учета джоулевой диссипации в пристеночной области. Сформулированная выше система уравнений обладает рядом особенностей, обусловленных наличием членов f и q. Прежде всего, в магнитогидродинамических пограничных слоях нарушается подобие между полями скорости и энтальпии торможения, свойственное газодинамическим течениям. Одной из причин его нарушения является выделение джоулева тепла / /сг вблизи холодной электродной стенки. Повышенное тепловыделение в пристеночной области связано с сильным уменьшением проводимости вблизи холодной поверхности в результате уменьшения температуры газа. При достаточно больших числах Рейнольдса Reo температура газа почти по всему поперечному сечению пограничного слоя вследствие интенсивного турбулентного перемешивания остается на уровне достаточно высокой температуры внешнего потока и резко уменьшается только вблизи стенки - в предельном случае в зоне ламинарного подслоя. Для приближенного учета этого эффекта построим простейшую модель разогрева жидкости в пристеночной области. Сделаем следующие предположения [c.555]

Расчетные исследования Расчеты движения частиц в газодинамическом потоке были проведены при следующих предположениях. Частицы не взаимодействуют друг с другом, стартуют в сечении разрываемой проволоки одновременно с нулевой начальной скоростью и движутся по оси струи. Наличие частиц и электрические эффекты не оказывают влияния на газодинамическое течение, так что поле осредненной скорости V соответствует затопленной турбулентной струе. Влияние турбулентных пульсаций на движение частиц несуществен- [c.734]

Тем не менее существенно, что упомянутые сложные физико-химические процессы в газе происходят на общем фоне чисто газодинамического течения, свойства которого во многом являются определяющими и подлежат независимому изучению. Основы такой теории, не учитывающей осложняющие физико-химические факторы, излагаются ниже для модели политропного газа с фиксированным показателем адиабаты 7. [c.307]

Отметим, что в отличие от задачи (1.6) здесь на фазовой плоскости появляется зона IV, которая трижды покрыта характеристиками, приходящими сюда из зон I, II и III. Формально решение в этой области становится трехзначным (см. рис. 5.4). Учитывая, что с помощью (1.6 ) мы моделируем описание газодинамических течений, следует сделать вывод, что неоднозначность решения неприемлема с физической точки зрения. С целью [c.246]

Моделирование газодинамических течений [c.1]

Решающий вклад Г.Г. Черный внес в исследование газодинамических течений с детонационными волнами. Ключевые этапы этих исследований отражены в работах [22-29]. В [22] рассмотрена автомодельная задача об обтекании конуса сверхзвуковым потоком детонирующего газа. Общий анализ автомодельных течений с детонационными волнами и волнами горения выполнен в [23]. Первые численные решения неавтомодельных задач о сверхзвуковом обтекании затупленных тел горючей смесью в рамках модели детонационной волны нулевой толщины и в рамках простейшей модели задержки воспламенения получены в работах [24, 25]. Асимптотические законы поведения детонационных волн установлены в [26]. Цикл работ [22-29] сыграл ре- [c.6]

Рис. 2.2. Газодинамическая картина течения в противоточной (а) и двухконтурной (б) вихревых трубах

Проблема газодинамического течения смеси газа с частицами в сопле Лаваля с заданным законом изменения сечения имеет важное значение при проектировании ракет. Ряд результатов опубликован [270, 420, 5161, но никто из авторов не определил полностью начальных и критических условий [366], в связи с чем целесообразно рассмотреть несколько подробнее численный метод Гультберга [364, 366]. [c.314]

Большое внимание, уделяемое в настоящее время алгоритмам с неструктурируемыми сетками, обусловлено стремлением сделать возможным расчет сложных газодинамических течений при минимальном (в идеале — нулевом) участии квалифицированного вычислителя-газодинамика. При всей заманчивости подобного стремления есть серьезные основания усомниться в его своевременной осуществимости на широко распространенных персональных компьютерах. Действительно, практически любое сложное течение буквально нашпиговано пограничными и энтропийными слоями на обтекаемых поверхностях, зонами смешения и размазанными при сквозном счете (а при работе с неструктурированными сетками возможен только он) ударными волнами. Главная особенность таких слоев — резкое изменение [c.333]

Находящиеся в струе газа сетки и элементы коронирующей системы, так и наличие в ней униполярного заряда (как при ( 0=0 так и при Lpo ф )) в пределах точности измерений не искажают газодинамическую картину течения. Последнее подтверждается простейшими оценками. Действительно, при характерных значениях параметров г o = 10 см/с q = 0.48 0.048 ед. GSE, (р = Ю кВ Ь = 1 см / В с), р = 1.225 10 г/см , где р — плотность газа, а 5 — подвижность заряженных частиц, безразмерный параметр электрогазодинамического взаимодействия qipl pUQ) оказывается на несколько порядков меньше единицы. Таким образом, можно считать, что поля газодинамических параметров известны и находятся путем исследования обычных газодинамических течений. [c.361]

При обработке экспериментальных данных осуществлялся контроль за точностью зондовой методики. Он проводился, исходя из требования сохранения суммарного осевого электрического тока в произвольных сечениях х = onst. Распределения электрических параметров в поперечных сечениях канала были проанализированы традиционным для струйных газодинамических течений способом. Полученные данные позволяют сделать вывод об определенном подобии профилей электрических параметров на основном участке газодинамической струи. [c.369]

Здесь V, j, В — векторы газодинамической скорости, плотности электрического тока, внешнего магнитного поля, сг и — электропроводность среды и электрический потенциал. При записи первого соотношения в (1.2) предположено, что в области газодинамического течения отсутствуют токи, создаюндие внешнее магнитное поле. Выражения для объемной плотности МГД-силы i и для электрической монднос-ти подводимой к единице объема, имеют вид [c.387]

Чанде всего в обзорных работах по методам решения двумерных упругопластических задач необоснованно, на наш взгляд, упускаются из виду методы расчета двумерных газодинамических или гидродинамических течений. Это, по-видимому, естественно, если вначале%строить методы для решения задач с малыми напряжениями и деформациями, а зйтем обобгдать их на области с большими напряжениями и деформациями. Однако возможен иной путь развития разностных методов и расширения области их применимости. Как видно из уравнений этой главы, шаровая часть тензора напряжений присутствует в уравнениях шезависимо от величины девиаторов напряжений и деформаций. Следовательно, разностный метод расчета двумерных газодинамических течений можно рассматривать как ядро разностных методов расчета деформаций неидеальных жидкостей и твердых тел. Именно такой подход к построению математических моделей деформируемых сплош- [c.261]

Цель следующих пунктов — описание новых классов вихревых тройных волн, которые возникают как отдельные специализации более общих (с невырожденным то-дографом скорости) газодинамических течений классов I и II, рассмотренных в п. 1. Сужение этих классов движений, когда дополнительно налагается условие вырожденно сти годографа скоростей, как и ранее, приводит к новым переопределенным системам уравнений. Тем не менее, хотя общий анализ совместности провести весьма трудно, можно указать достаточные условия, когда полученные переопределенные системы сводятся к определенным, и найти, таким образом, новые описания вихревых бегущих волн ранга три с широким функциональным произволом. [c.199]

Часто в техно л огиче ских установках присутствуют осесимметричные каналы сложных конфигураций, в которых образуются сложные нестационарные гидро- и газодинамические течения. При проектировании таких установок одним из важных моментов является знание как структуры течений, так и параметров, характеризующих их. С целью сокращения натурных испытаний необходимы эффективные численные методы, позволяющие достаточно быстро рассчитывать надежно прогнозируемые параметры течений. Создание же численных методов расчета течений газа в каналах сложных геометрий связано с большими трудностями. Это — сложные геометрии расчетных областей, большой диапазон изменения скоростей потока, образование многих вихревых зон с замкнутыми линиями тока, вызванное взаимодействием встречных потоков. Как правило, расчеты, приведенные в публикациях (например, [31-33]), связаны с серьезными ограничениями на геометрии каналов либо на структуру течений. [c.533]

Характерные скорости молекул U м О введены так, чтобы соответствующие безразмерные величи11ы были порядка единицы. Если рассматривается газодинамическое течение с числом Маха М = 1 /а 1, то характерной скоростью молекул будет тепловая скорость, т. е. и — О С - а. При М > 1 следует принять U —V, а О с— а. [c.90]

В задачах об инициировании и развитии детонации рассматривается двухкомпонентная среда, состоящая из непрореагировавшего ВВ и продуктов взрыва. Описывать эту ситуацию можно двумя различными способами. В рамках представлений механики гетерогенных сред [182] рассматривается движение двухкомпонентной среды, т.е. законы сохранения записываются для каждой фазы с учетом их взаимодействия. Обычно принимается условие механического равновесия (равенство давлений в фазах) и используется односкоростное и однотемпературное приближение [142]. При этом учитывается лишь взаимодействие, связанное с химическим разложением ВВ. В этом случае достаточно знать уравнение состояния для каждой из фаз в отдельности. При втором подходе реагирующее В В рассматривается как однокомпонентная среда, уравнение состояния которой, наряду с обычными термическими переменными, содержит концентрацию ПВ. Поскольку уравнения движения такой среды значительно проще и разработаны эффективные алгоритмы решения как одномерных, так и неодномерных газодинамических течений, то второй подход используется более широко [3]. [c.332]

Начиная с 1950-х гг., в СССР и за рубежом стал интенсивно развиваться новый раздел механики жидкости и газа - магнитная газовая динамика, имеющий разнообразные приложения (космические и планетарные явления, новые энергетические и движительные системы, управление газодинамическим течением и т.д.). ЦИАМ стал одним из лидеров в исследованиях внутренних магнитогазодинамических (МГД) течений в энергетических и движительных установках. Этому способствовали два обстоятельства. Во-первых, работы по магнитной газовой динамике (МГД) проводили сотрудники ЛАБОРАТОРИИ, обладающие высокой теоретической подготовкой, либо больгпим опытом экспериментальных исследований, а в некоторых оптимальных случаях - опытом и экспериментальной, и теоретической заботы. Во-вторых, в это время в ЛАБОРАТОРИИ выполнялась ранее сформулированная руководством Института и ЛАБОРАТОРИИ программа экспериментальных и теоретических исследований высокотемпературных течений газа. Нри высокой температуре газ, обладая в одних случаях естественной электропроводностью, а в других -электропроводностью, созданной с помощью введения присадок, мог использоваться в качестве рабочей среды в МГД устройствах. [c.514]

Привлекательность использования МГД эффектов для управления газодинамическим течением связана с возможностью целенаправленно изменять величину и направление МГД силы воздействием на поток магнитного и электрического полей. Однако при этом происходит перестройка всего течения, возникают зоны с большим положительным градиентом давления на стенках канала и отрыв пограничного слоя. Поэтому в 1960-70-х гг. исследование МГД пограничных слоев стало актуальной задачей. В ЛАБОРАТОРИИ получены основополагающие результаты в указанном направлении. А. Б. Ватажиным ([21 и Глава 12.2) рассмотрено течение в плоском диффузоре при наличии магнитного поля, создаваемого током, протекающим в вершине диффузора перпендикулярно плоскости течения. Диффузорное течение несжимаемой жидкости характеризуется наличием положительного градиента давления, приводящего при достаточно больших числах Рейнольдса или углах раскрытия диффузора к возникновению обратного гидродинамического течения. Магнитное поле позволяет предотвращать развитие таких течений. [c.518]

Во многих ЭГД приложениях (в том числе, авиационных) параметр ЭГД взаимодействия мал. Это позволяет вначале исследовать обычную газодинамическую систему уравнений, а затем, с помощью найденных распределений газодинамических параметров, находить электрические токи, поля и концентрации заряженных компонент на основе только электрических уравнений. С помощью ЭГД эффектов можно воздействовать на газодинамическое течение только при малой скорости среды. Так, при концентрации ионов п = 10 см , электрическом поле Е = 20 кВ/см, плотности газа р = 10 г/ см и характерном размере I — 5 см, скорость газа, индуцируемая ЭГД взаимодействием, равна V — еп1Е/рУ 4 м/с. Поэтому, для достаточно медленных ламинарных течений, когда скорость среды при отсутствии электрического поля меньше 10 м/с (например, ламинарные пламена, ЭГД системы с малой скоростью рабочей среды), созданием в потоке объемного электрического заряда (с помощью коронного разряда или в результате хемоионизационных реакций) и наложением на течение электрического поля можно заметно изменять характеристики течения [1,2]. Для управления течением с большими скоростями необходимо форсировать электрические параметры (концентрации заряженных частиц и электрическое поле) вблизи критических зон в потоке, например, вблизи точек отрыва пограничного слоя. Пиже, если не оговаривается противное, параметр ЭГД взаимодействия мал. [c.599]

Прежде всего было установлено, что сигнал на зонде отсутствует при работе необдуваемого газом коронного источника, а также при наличии турбулентной струи, но выключенном источнике. Регистрация сигнала происходила только тогда, когда в турбулентную струю попадали заряженные частицы (обдув работающего источника). С другой стороны, было проверено, что акустические характеристики струи в данных условиях не зависели от работы коронного источника. Тем самым были доказаны отсутствие помех от источника и независимость газодинамического течения в струе от электрических процессов. [c.618]

Постановка задачи. Проведенный в 5 анализ показал, что не любой разрыв газодинамических параметров течения является разрывным решением уравнений газовой динамики. Для этого требуется, чтобы на поверхности разрыва выполнялись определенные соотношения (соотношения Гюгонио), связывающие значения параметров газа по обе стороны от разрыва и выражающие непрерывность потоков массы, импульса и энергии. Ясно, что если за счет каких-либо внешних воздействий в среде будет создан разрыв, не удовлетворяющий соотношениям Гюго-пио произвольный разрыв), то далее в таком виде он существовать не сможет,— возникнет некоторое газодинамическое течение, подчиняющееся уравнениям газовоп динамики. Если в математической модели среды отсутствуют диссипативные факторы, то развивающееся решение [c.81]

Решение задачи о распаде прои июльпого разрыва состоит в определении газодинамического течения, возникающего при [c.82]

Отметим, что температура образовавшегося пара ниже, чем температура газа, подвергшегося сжатию. Причина в том, что процесс испарения сопровождается расширением образующегося пара. Распределение скорости потока в области, соответствующей размытому контактному разрыву, практически равномерное. Таким образом, газодинамическое течение подобно течению, возбуждаемому поршнем, перемещающимся с постоянной скоростью. Но скорость эта неизвестна и определяется процессами испарения в кинетическом слое. В приводимом варианте число Маха изменялось от 0.39 непосредственно у границы раздела фаз до 0.73 в равномерном потоке, примыкающем к слою Кнудсена. [c.148]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...