Движение со сверхзвуковыми скоростями

Определите коэффициент и силу волнового сопротивления, действующего на тонкий конус при его движении со сверхзвуковой скоростью (Моо = 2) вблизи поверхности Земли. Размеры конуса показаны на рис. 10.7. [c.477]

ДВИЖЕНИЕ СО СВЕРХЗВУКОВЫМИ СКОРОСТЯМИ [c.310]

Первое издание книги относится к 1956 г. Во втором издании, вышедшем в 1965 г., автор, совершенствуя курс, расширил некоторые параграфы, относящиеся к разделам, которые стали актуальными (таким как движение спутников, космических снарядов, невесомость, движение со сверхзвуковыми скоростями), в курс были введены основы специальной теории относительности. [c.8]

Рассмотрим теперь случай сверхзвукового движения источника возмущений (и > а). При движении со сверхзвуковой скоростью точка А сразу же обгонит образованную ею звуковую волну (рис. 33 б), вышедшую в начальный момент времени из точки О, и будет непрерывно играть роль центра образования новых сферических волн. Чтобы [c.161]

При движении со сверхзвуковой скоростью, которая может быть достигнута, конечно, только путем предварительного прохождения газа через поставленное перед трубой сопло Лаваля, сужение расширяющегося потока влечет за собой уменьшение скорости и повышение давления. Скорость звука с, соответствующая критическому давлению, по-прежнему является предельной достижимой скоростью при непрерывном изменении давления. Однако эта предельная скорость может быть достигнута в действительности только при условии, что труба имеет вполне определенную, не очень большую длину, зависящую от начального состояния газа и величины сопротивления трения. В трубе же с большей длиной происходит где-либо внутри трубы скачок уплотнения, скорость течения из сверхзвуковой делается дозвуковой и дальнейшее течение происходит так, как было описано выше для случая дозвуковой скорости. [c.375]

Процессы теплообмена при движении со сверхзвуковой скоростью пока весьма мало изучены. [c.373]

Движение газа вне выпуклой поверхности. Обтекание угла, большего чем я. Выход из отверстия. Движение внутри трубы. Сопло Лаваля. Рассмотрим некоторые движения со сверхзвуковыми скоростями.Предполагаем, как в предыдущем пункте, отсутствие сильных разрывов. [c.69]

Обратимся к изучению движений со сверхзвуковыми скоростями и привлечём уравнение неразрывности. Примем, что [c.222]

На рис. 3.13.5 представлена эта связь для случая, когда фиксированным является состояние движения со сверхзвуковой скоростью перед скачком. Замкнутая петля соответствует в этом случае скачкам уплотнения нижние ветви не имеют физического смысла. Полученные кривые ЯВЛЯЮТСЯ отображением в плоскость параметров 0, р ударных поляр в плоскости //, у и повторяют их свойства. Эти кривые называют сердцевидными за их своеобразную форму. [c.297]

Скачки давления возникают перед головной частью летательных аппаратов при их движении со сверхзвуковой скоростью. Скачок давления может возникнуть также под действием какого-либо возбудителя, например взрыва в воздухе. В этом случае скачок перемещается в воздухе со сверхзвуковой скоростью и имеет поверхность в виде сферы. Скорость распространения давления тем выше, чем больше 172 [c.172]

Эффекты, сходные с излучением Вавилова — Черенкова, хорошо известны в области волновых явлений. Если, например, судно движется по поверхности спокойной воды (озера) со скоростью, превышающей скорость распространения волн на поверхности воды, то возникающие под носом судна волны, отставая от него, образуют плоский конус волн, угол раскрытия которого зависит от соотношения скорости судна и скорости поверхностных волн. При движении снаряда или самолета со сверхзвуковой скоростью возникает звуковое излучение ( вой ), законы распространения которого также связаны с образованием так называемого конуса Маха . Явления эти осложняются нелинейностью аэродинамических уравнений. В 1904 г. Зоммерфельд рассчитал электродинамическое (оптическое) излучение подобного рода, которое должно возникать при движении заряда со скоростью, превышающей скорость света. Однако через несколько месяцев после появления работы Зоммерфельда создание теории относительности сделало бессмысленным рассмотрение движения заряда со скоростью, превышающей скорость света в пустоте, и расчеты Зоммерфельда казались лишенными интереса. Физическая возможность появления свечения Вавилова — Черенкова связана с движением электрона со скоростью, превышающей фазовую скорость световой волны в среде, что не стоит ни в каком противоречии с теорией относительности. [c.764]

На создание ударной волны расходуется часть энергии движущегося тела. Этот новый вид сопротивления среды, которое возникает при быстром движении тел, называется волновым сопротивлением. При скоростях, превышающих скорость звука, этот вид сопротивления имеет решающее значение. Величина волнового сопротивления зависит от формы не задней (как в случае обтекания), а передней части тела. Для ослабления возникающей ударной волны, а значит и волнового сопротивления, передняя часть тела (у которой возникает ударная волна) должна быть заострена. Например, у самолетов, летающих со сверхзвуковыми скоростями, передняя кромка крыльев делается гораздо более тонкой, чем у самолетов, скорости которых меньше скорости звука. [c.585]

Ударные волны возникают при различных взрывах, включая и атомные взрывы, при сильных электрических разрядах и т. п. Ударными волнами сопровождается движение любого тела в среде со сверхзвуковой скоростью, даже если это тело и не. является источником звука. Поэтому любое тело в случае сверхзвукового движения в среде порождает звук, обычно воспринимаемый как короткий и резкий, — звук взрыва. [c.240]

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]

Заметим теперь, что вследствие истечения газа из области 1 — 2 (рис. 3.2), расположенной позади фронта сильной волны сжатия, давление в этой области со временем убывает. По указанной причине ударная волна, возникшая в неподвижном газе под влиянием единичного сжатия (например, взрыва или смещения поршня), всегда более или менее быстро затухает. И только в том случае, когда источник возмущения не прекращает своего действия, можно получить незатухающую ударную волну. Обнаруженное выше свойство ударных волн распространяться со скоростью, большей, чем скорость звука, приводит к тому, что незатухающие ударные волны образуются перед телом только в тех случаях, когда движение происходит со сверхзвуковой скоростью. Например, при движении в газе с постоянной сверхзвуковой скоростью твердого тела перед последним образуется ударная волна постоянной интенсивности, которая движется с той же скоростью, что и тело. [c.118]

Таким образом, при движении профиля со сверхзвуковой скоростью сопротивление не равно, , нулю даже в случае невязкого [c.42]

Такая волна будет распространяться по газу со сверхзвуковой скоростью. Никакие гидродинамические возмущения, в том числе и ударная волна, ее не. догонят. Сжатие в такой волне меньше, чем в детонационной, и в формуле (5.31) коэффициент р имеет значение р<2у/(у+1)- В пределе при О оо газ вообще не успевает приходить в движение и плотность его остается неизменной (е 1, Р 1). [c.111]

Весьма наглядной характеристикой состояния потока в любом сечении канала является отношение его скорости в данном сечении W к местной скорости звука а. Это отношение называется числом Маха и обозначается буквой М. Значения Mдвижению потока с дозвуковыми скоростями, а значения М>1—со сверхзвуковыми скоростями. [c.155]

Детонационное нанесение покрытий заключается в том, что материал покрытия выбрасывается взрывной волной со сверхзвуковой скоростью. Кинетическая энергия частиц при этих скоростях (750—1600 м/с) на два порядка выше, чем в случае газопламенного и плазменного нанесения покрытий. В результате этого напорное давление сильно возрастает, в момент удара происходит пластическая деформация, что и приводит к повышению прочности сцепления. Аппаратурно-детонационное нанесение покрытий производится через цилиндрический ствол, в котором в его рабочей камере находится смесь ацетилена с кислородом в оптимальном взрывном составе. Смесь поджигают свечой зажигания, и взрывная волна, уносящая материал покрытия, направляется ifa изделие. Температура при этом способе практически совпадает с температурой пламенного напыления. Отличие состоит в более высокой скорости движения частиц и соответственно большем напорном давлении в момент соприкосновения с подложкой. [c.251]

Интенсивность эрозии зависит от вида возбуждаемого разряда. Начальная (искровая) стадия, длящаяся 10" —10 с, отличается наибольшей удельной мощностью, так как диаметр канала в начальной стадии весьма мал и концентрация энергии на обрабатываемых микроучастках составляет 10 —10 Вт/см . Процесс эрозии металла электродов осуществляется испарением. В конце искровой стадии под действием высоких температуры и давления в канале разряда рабочая жидкость приходит в движение и канал расширяется со сверхзвуковой скоростью. При увеличении длительности импульса в результате роста сечения канала удельная мощность разряда снижается и он переходит в дуговую стадию. Сравнительно высокое значение удельной мощности дуговой формы разряда, 10 —Ю Вт/см , при длительности, соответственно, 10" —10 с при ЭЭО, объясняется охлаждаю-ццш воздействием жидкого диэлектрика. Известно, что принудительное охлаждение столба дуги является эффективным способом повышения концентрации электрического дугового разряда. Поэтому высокие значения эрозии при ЭЭО обеспечивает и дуговая форма разряда. В качестве источников питания при ЭЭО используют генераторы импульсов. [c.597]

Обычно при движении тел со сверхзвуковыми скоростями или при движении сверхзвукового потока в каналах и соплах возникают сложные системы скачков уплотнения, содержащие участки прямых и косых скачков уплотнения. [c.97]

Для выяснения общего характера потока обратим движение и рассмотрим течение, вызываемое в неподвижном газе движущимся со сверхзвуковой скоростью вдоль своей линии симметрии бесконечным клином. Такое течение можно уподобить рассмотренному в 28 течению, вызываемому в газе толкающим его поршнем. [c.231]

Ударная волна при движении тела со сверхзвуковой скоростью представляет собой поверхность, на которой плотность и давление, а также температура и скорость воздуха скачкообразно изменяют свою величину. График зависимости давления в ударной волне представлен на рис. 3-4. [c.91]

Иной характер имеет торможение сверхзвукового потока. Набегание сверхзвукового потока на тело равносильно движению тела в воздухе со сверхзвуковой скоростью (с точки зрения летчика, сидящего в самолете, воздух спереди набегает на самолет). Из предыдущего известно, что перед телом, движущимся быстрее звука, образуется скачок уплотнения, сохраняющий относительно тела определенное положение. То же самое происходит [c.26]

Каковы особенности движения тел со сверхзвуковыми скоростями Почему переднюю кромку крыльев сверхзвуковых самолетов делают острой Почему капсуле космического корабля придают форму конуса Какую форму имеет ударная волна, тянущаяся за движущимся телом [c.312]

Объясните, почему перед носовой частью движущегося по реке корабля возникает бугор воды, который сохраняется в течение всего времени движения. С какой скоростью должен двигаться корабль, чтобы этого бугра ие было Почему от прошедшего мимо корабля распространяется волна , вызывающая качку находящихся на воде лодок и других судов В чем сходство этой волны с ударной волной, возникающей при движении самолета со сверхзвуковой скоростью [c.312]

Положение Ц. д. зависит от формы тела, а у движущегося тела может ещё зависеть от направления движения и от свойств окружающей среды (её сжимаемости). При движении со сверхзвуковой скоростью Ц.д. значительно смещается к хвосту из-за влияния сжимаемости воздуха. Изменение положения Ц.д. у движущихся объектов (самолёт, ракета, мина и др.) существенно влияет на устойчивость их движения. Чтобы их движение было устойчивым при случайном изменении угла атаки а, Ц. д. должен сместиться так, чтобы момент аэродинамич. силы относительно центра тяжести (положение к-рого также может изменяться в процессе полёта) вызвал возвращение объехта в исходное положение. [c.424]

Энергия движущегося тела (снаряда, пули и т. п.) в значительной степени расходуется на образование ударных волн, сопровождающих его движение со сверхзвуковой скоростью. Сопротивление двнжен] ю тела при такой скорости в основном является волновым сопротивлением. Частицы среды приходят в движение вследствие удара тела о частицы, встречающиеся на его пути. Частицы, о которые ударилось тело, расступаясь, вызывают движение частиц окружающей среды, которое начинается после прохода головной ударной волны. Энергия, затраченная на движение частиц и на тепло при ударе частиц, получается за счет уменьшения кинетической энергии движущегося тела или за счет источника, приводящего тело в движение. Форма передиеп части тела су щестсеино влияет па величину лобового сопротивления тела с заостренным носом и с малым поперечным сечением имеют меньшее лобовое сопротивление. Форма задней части тета не имеет уя е такого важного значения, как при небольшой скорости обтекания. [c.416]

Плоские вихревые движения со сверхзвуковыми скоростями. Характеристики. Угол Маха. Продолжим изучение дифференциальных уравнений движения, предполагая, что = onst. Мы имеем два конечных соотношения уравнение Бернулли [c.44]

До сих пор, рассматривая движения со сверхзвуковой скоростью, мы строили характеристики в плоскости (х, у) или в плоскости (Юх, Vy). Вместе с Христиановичем будем теперь строить характе- [c.146]

Расширение газа при переходе от состояния покоя к движению со сверхзвуковой скоростью можно осуществить с очень малыми потерями давления, т. е. практически по пдеа.льпой адиабате для этого следует лишь подобрать достаточно плавную форму сопла Лаваля. Наоборот, сжатие воздуха за счёт уменьшения скорости от сверхзвукового её значения до нулевого не удаётся произвести без больших потерь энергии. Переход от сверхзвуковой скорости к дозвуковой всегда осуществляется скачками и сопровождается резким повышением давления, температуры, плотности и энтропии газа. [c.677]

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]

Мы получили следующий результат. Фронт реакции движется со сверхзвуковой скоростью относительно невозмущенной среды при детонации. В случае слабой (недосжатой) детонации и сильной дефлаграции фронт движется со сверхзвуковой скоростью относительно среды за ним. Движение фронта реакции дозвуковое относительно невозмущенной среды при дефлаграции, дозвуковое относительно среды за фронтом при сильной (пересжатой) детонации и слабой дефлаграции. [c.95]

Большой интерес для исследователей представляли данный Н. Е. Жуковским теоретический анализ течений со сверхзвуковой скоростью в каналах (1919) и исследование им аналогии между движением воды в открытом канале и движением газа в трубах (сообш ено в 1912 г.). [c.317]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...