Сверхзвуковой поток в трубе

Рис. 5.5. Вспомогательные кривые для расчета сверхзвукового потока в трубе постоянного сечения

В работе Б. С. Петухова и В. В. Кириллова описаны результаты экспериментального исследования теплоотдачи при течении сверхзвукового потока в трубе. Опыты проводились при М = 0,5 — 4 (коэффициент скорости к = 0,55 — 2,14) [c.388]

Сверхзвуковой поток в трубе [c.416]

СВЕРХЗВУКОВОЙ ПОТОК В ТРУБЕ 417 [c.417]

СВЕРХЗВУКОВОЙ ПОТОК В ТРУБЕ 419 [c.419]

В соответствии с различным характером распределения давлений по цилиндрической трубе при сверхзвуковых ско-)остях будут различными и коэффициенты сопротивления. Лри равномерном сверхзвуковом потоке в трубе (без скачков) коэффициент сопротивления имеет наименьшее значение. [c.226]

Дадим Х.1 какое-либо постоянное значение и будем рассматривать 2 как переменную величину, а параметры Т , Ра, Р2 P21 Ра как функции переменного %2- Выше было установлено на основании соотношения (6), что трение ускоряет дозвуковой п замедляет сверхзвуковой поток. Тогда нужно считать Хз возрастающим при дозвуковом и убывающим при сверхзвуковом потоке. Поэтому согласно зависимостям (8), (9) и (10) термодинамическая температура, плотность и статическое давление вдоль изолированной трубы под влиянием трения падают в дозвуковом и растут в сверхзвуковом течении. Из равенства (11) следует, что в критическом сечении при Я2 = 1 полное давление Рг имеет минимальное значение ), но тогда из выражения (102) гл. I вытекает, что в критическом сечении энтропия достигает максимального значения. Полное давление и плотность заторможенного газа в соответствии с равенством (11) как в дозвуковом, так и в сверхзвуковом потоке вдоль трубы убывают, и только один параметр — температура торможения — не меняется. [c.183]

Рассмотрим теперь особенности течения с трением при сверхзвуковой скорости на входе в трубу. Из формулы (130) следует, что если приведенная длина трубы меньше критического значения, определяемого для данного значения К > i формулой (131), то по длине трубы скорость потока будет уменьшаться, оставаясь сверхзвуковой. На выходе из трубы при непрерывном торможении потока будет получено Я2 > 1. При некотором значении приведенной длины трубы, называемом критическим, из уравнения (130) следует ф( 2)= 1, т. е. 2=1. Этой длине соответствует предельно возможный режим течения с непрерывным изменением скорости от заданного значения A,i > 1 до кч = 1. Если X > У.кр, то непрерывное торможение потока в трубе невозможно. В этом случае уравнение (130), описывающее течение с непрерывным изменением скорости, не имеет решений для 2, так как из него следует ф(Я-2)< 1. В действительности при этом в начальном участке трубы сверхзвуковой поток тормозится [c.263]

Приведенные на рис. 10.21 фотографии сверхзвукового обтекания в аэродинамической трубе ромбовидных профилей разной толщины при нулевом угле атаки подтверждают описанную выше картину течения. На каждой из этих фотографий отчетливо видны скачки уплотнения у носка профиля, пучки волн Маха у верхнего и нижнего выпуклых углов профиля п волны Маха, отходящие от неровностей на стенках аэродинамической трубы, по наклону которых можно судить о скорости потока в трубе. [c.42]

Очевидно, такое преобразование дозвукового потока в сверхзвуковой невозможно в трубе с максимальным сечением (рис. 11.2, б), так как дозвуковой поток, поступающий в расширяющуюся часть (диффузор), тормозится в ней и в экстремальном сечении имеет не только не звуковую, но даже меньшую, чем на входе, скорость. В сужающейся части поток снова ускоряется, [c.420]

Важное практическое значение имеет вопрос об условиях непрерывного перехода через критическое состояние. Нетрудно заключить, что такой переход дозвукового потока в сверхзвуковой может быть осуществлен только в трубе с минимальным сечением (рис. 206, а). В такой трубе, получившей название сопла Лаваля, дозвуковой поток ускоряется в сужающейся части (конфузоре), и если минимальное (критическое) сечение надлежащим образом рассчитано, то в нем достигается звуковая скорость, а в расширяющейся части происходит дальнейшее ускорение уже сверхзвукового потока. Очевидно, такое преобразование дозвукового потока в сверхзвуковой невозможно в трубе с максимальным сечением (рис. 206, б), так как дозвуковой поток, поступающий в расширяющуюся часть (диффузор), тормозится в ней и в экстремальном сечении имеет не только не звуковую, но даже меньшую, чем на входе, скорость. В сужающейся части поток снова ускоряется, однако звуковая скорость может быть достигнута только в выходном сечении. Представляет также интерес вопрос о торможении газовых потоков. Нз следствий 1 и 2 уравнения Гюгонио следует, что дозвуковой поток можно затормозить рас-444 [c.444]

Получение сверхзвукового потока в цилиндрических трубах [c.145]

Таким образом, управляй изменением расхода, можно в одной и той же цилиндрической трубе получать на выходе из трубы различные сверхзвуковые потоки, в то время как геометрическое сопло на расчетном режиме может быть использовано для получения потока только с одним заданным числом М. Для каждого числа М на расчетном режиме надо иметь свое геометрическое сопло. Расходные сопла применяются в лабораторной практике [15]. [c.146]

Торможение сверхзвукового потока в круглой трубе в поле токового витка. Рассмотрим течение проводящего газа в магнитном поле единичного токового витка, расположенного в сечении X = 0. Были выбраны и проанализированы четыре различных класса [c.393]

На рис. 1.18 показана фотография, полученная при обтекании тела с острой носовой частью сверхзвуковым потоком в аэродинамической трубе. На ней видны головные и хвостовые скачки. Фотографировать скачки удается потому, что коэффициент преломления света в воздухе зависит от плотности последнего, а плотность скачкообразно изменяется во фронте ударной волны. [c.30]

При работе на вакуумных камерах можно получать как дозвуковые, так и сверхзвуковые потоки. Однако трубы, в которых создается поток, устремляющийся в вакуумную камеру, в обоих случаях должны иметь совершенно различную форму. В трубе для дозвуковых потоков рабочее пространство расположено непосредственно вслед за всасывающей воронкой (рис. 258). Из рабочего пространства поток попадает в суживающуюся трубу с регулируемым просветом. В самом узком сечении этой трубы скорость потока делается равной скорости звука и тем самым устанавливается вполне определенное количество протекающего воздуха. В трубе же для сверхзвуковых потоков рабочему пространству должно предшествовать сопло Лаваля (рис. 259). Поперечное сечение рабочего пространства получается больше, чем в трубе для дозвуковых потоков. Самое узкое поперечное сечение сопла Лаваля должно быть [c.407]

При использовании сверхзвуковых аэродинамических труб постоянного действия (рис. 2.1.) и соответствующих систем терморегулирования воздушного потока в трубах как замкнутого, так и открытого типа достигаются условия, наиболее приближенные к реальным. [c.24]

Остановимся прежде всего на выводах принципиального значения. Так, Г, Н. Абрамович в 1944 г. впервые показал, что подогрев движущегося по каналу газа обусловливает возникновение потерь полного давления. При этом поток, имеющий любую начальную скорость, можно за счет соответствующего подогрева довести До критической скорости, но никаким подогревом поток в трубе постоянного сечения нельзя перевести в сверхзвуковую область. Это явление получило название теплового кризиса. Л. А. Вулисом (1947) было установлено общее соотношение для изменения параметров потока в канале при наличии геометрического, теплового, расходного, механического воздействий и при воздействии трением. Согласно этому соотношению, получившему название условия обращения воздействий, характер влияния отдельных воздействий на газовое течение противоположен при до- и сверхзвуковых скоростях, [c.805]

Расходное воздействие встречается в различных смесителях, а также используется для ускорения и регулирования сверхзвукового потока в некоторых аэродинамических трубах. С помощью отбора газа от сверхзвукового потока удобно получать различные числа М>1, так как при таком регулировании в сверхзвуковом потоке скачки уплотнения не возникают. [c.258]

Кривые х( ) состоят из двух ветвей, отвечающих дозвуковому (Я<<1) и сверхзвуковому (Я>1) потокам в трубе постоянного сечения (рис. 5-3). [c.212]

В зависимости от величины скорости потока в трубе сопла подразделяются на до- и сверхзвуковые. Первые имеют вид сужающихся каналов. Скорость потока, создаваемого ими, может регулироваться за счет изменения перепада давления между форкамерой и выходным сечением сопла. [c.9]

Рассмотрим методы определения максимально допустимых размеров модели. В сверхзвуковой трубе такое определение ведется исходя из требования, чтобы возмущения, вносимые моделью в сверхзвуковой поток, в частности в виде скачков уплотнения или слабых волн сжатия, и отраженные от стенок, не достигали модели. [c.44]

И. По результатам измерений ро, рсо и Tq определить параметры сверхзвукового потока в рабочей части аэродинамической трубы. [c.290]

Используя уравнение Гюгонио, проанализируем характер возможных течений газа в трубе переменного сечения. Из уравнения (61) следует, что при М <2 1, что соответствует дозвуковым течениям, знаки у дз и течения скорость должна убывать, и наоборот. Для сверхзвуковых течений М > 1 знаки у Рз и Ри одинаковы, т. е. сверхзвуковой поток распространяется противоположно дозвуковому. Чтобы увеличить его скорость, трубу следует расширить. При М = 1 Рз =0, т. е. з достигает минимума или максимума. Можно показать, используя (61), что М = 1 может быть только в самом узком сечении трубы, где з = з,п1ц. [c.570]

На рпс. 5.1 изображены кривые температуры, плотности, давления, температуры торможения и полного давления в изолированной трубе в функции приведенной скорости Кг при Xi = 0,1 для дозвукового потока, = 2,3 для сверхзвукового потока и к = 1,4. [c.184]

Допустим в первом приближении, что коэффициент трения в трубе как в дозвуковых, так и в сверхзвуковых потоках не зависит ОТ числа М, а следовательно, и от приведенной скорости X. [c.185]

Здесь рассматриваотся только непрерывное торможение сверхзвукового потока в трубе. [c.223]

Таким образом, ветви ОА отвечают дозвуковые режимох течения, а ветви АВ — сверхзвуковые режимы течения в трубе постоянного поперечного сечения. Следовательно, для получения сверхзвуковой скорости в трубе постоянного сечения теплоту необходимо вначале подводить, а затеи отводить, т.е. односторонним воздействием теплоты на газовый поток нельзя перевести его из дозвуковой области течения в сверхзвуковую. [c.363]

А. А. Гухман, Н. В. Илюхин, В. Л. Лельчук, В. Н. Тарасова), относящиеся к 1933—1938 гг., так же как и более поздние опыты зарубежных ученых (Фрёссель, Юнг, Кинен и Нейман), показали, что при дозвуковых скоростях можно с успехом пользоваться теми же степенными или логарифмическими формулами сопротивления, как и для несжимаемой жидкости, если под скоростью и плотностью понимать их определенным образом осредненные по сечению трубы значения ). Теоретически в бесскачковом потоке такая возможность сохраняется с достаточным приближением и для не слишком больших сверхзвуковых скоростей (М <1,7) 2), однако в действительности сверхзвуковые движения в трубах сопровождаются образованием сложных систем скачков уплотнения, которые не позволяют рассматривать поток как одномерный и пользоваться представлением об установившемся турбулентном движении. [c.716]

Для дальнейшего снижения требуемого давления ро1 в аэродинамических трубах применяют регулируемые диффузоры в них после запуска площадь горла еще уменьшается, так что число Маха в горле падает это дает возможность снизить потери полного давления при торможении сверхзвукового потока в скачке уплотнения. В кдеаль- [c.95]

Хтр > Хтах непрерывное течение невозможно. Возникает скачок, переводящий сверхзвуковой поток в дозвуковой. После скачка течение будет ускоренное. Положение скачка определяется из дополнительного опытного условия скорость в конце трубы должна быть звуковой (рис. 17, кривая ктпй). [c.211]

Исследования по формированию волны в трубе подробно описаны в работе [2], где указывается, что минимальное время раскрытия диафрагмы, которое авторам удавалось наблюдать, составляет 100 мксек. Диафрагма, как правило, перед разрушением искривляется, и поэтому в канале возникают в первый момент искривленные волны, которые, отражаясь от стенок трубы, порождают систему поперечных волн. Наличие этих волн фиксируется теплеровскими фотографиями процесса. Авторы работы [3] находят причину появления поперечных волн в эффектах, связанных с пограничным слоем. Поперечные волны в канале на ранних стадиях распространения волны и формирующуюся волну мы регистрировали в наших опытах. На рис. 1 представлена картина течения в трубе на расстоянии двух калибров от места установки диафрагмы. Структура сверхзвукового потока в ударной трубе видна на рис. 2. Контактная поверхность не плоская, за ее поверхностью поток очень неоднородный. [c.80]

Возможность перерасширения сверхзвукового потока в сопле Лаваля широко используется в аэродинамических трубах для получения сверхзвуковых скоростей п Хс) =рс1р больших, чем это соответствует располагаемому отношению давлений я(Лн) = [c.252]

Если при торможении сверхзвукового потока увеличить воздействие сверх критического, то в промежуточном сечении трубы возникает прямой скачок уплотнения, переводящий скачком сверхзвуковой поток в дозвуковой, который затем ускоряется до %2= тем же воздействием, которое тормозило сверхзвуковой поток. При этом общая изоэнтропность течения на скачке нарушается, а исходный расход газа Оц и Я.1>1 до определенного предела не изменяются. [c.257]

Оценивая влияние сжимаемости на коэффициент сопротивления трубы при сверхзвуковых скоростях, необходимо различать три основных режима течения в трубе. Первый режим отвечает бесскачковому движению потока, скорости которого в каждом сечении трубы сверхзвуковые. Как уже было показано, такой режим возможен, если длина цилиндрической трубы меньше предельного значения ( <Х 1акс) Если же в трубе имеется соответствующ.ий источник возмущения, то при Х<Хмакс сверхзвуковой поток может быть насыщен скачками уплотнения. Возмущение потока в трубе может быть вызвано угловым поворотом стенки, который образуется в сечении стыка сопла Лаваля с трубой. В простейшем случае расширяющаяся часть сопла выполняется конической с различными углами раствора. Чем больше угол раствора сопла, тем больше угол отклонения потока при входе в трубу и тем интенсивнее скачок, образующийся в точке поворота стенки. Такие режимы течения с коническими скачками, когда поток вплоть до выходного сечения остается сверхзвуковым, составляют [c.226]

Уравнение теплосодержания объясняет следующий весьма интересный факт. При течении газа возле твердой поверхности йез теплообмена температура последней близка к температуре торможения в газе. Дело в том, что в связп с вязкостью газа возле твердой стенки всегда образуется тонкий пограничный слои, в котором скорость газа относительно стенки меняется от величины, равной скорости обтекающего потока, до нуля (на стенке). Но раз частицы газа непосредственно возле стенки затормаживаются, то при отсутствии теплообмена температура на стенке должна быть равна темлературе торможения. Так, например, в рабочей части аэродинамической трубы сверхзвуковых скоростей (рис. 1.3), где скорость газа очень велика, его температура Гр ч должна быть значительно ниже, чем в предкамере, из которой покоящийся газ (Го) поступает в трубу. Например, при скорости в рабочей части Wp., = 600 м/с и температуре торможения в предкамере Гц = Го = 300 К получается температура в потоке [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...