Дозвуковой и сверхзвуковой потоки

Далее будут рассмотрены простейшие случаи дозвукового и сверхзвукового потоков. Движение газа при околозвуковой скорости (значения числа М близкие к единице) в настоящем курсе не изучаются. [c.186]

Если поток сверхзвуковой (М 1) и скорость потока вдоль трубки тока растет, то pv убывает и трубка тока расширяется. Наоборот, если трубка тока расширяется, то скорость сверхзвукового потока в ней растет. Если же скорость сверхзвукового потока вдоль трубки убывает, то pv растет и поперечное сечение уменьшается, следовательно, сверхзвуковой поток в сужающемся канале замедляется. Мы видим, что имеется принципиальное различие между поведением трубок тока в дозвуковом и сверхзвуковом потоках. [c.46]

Закономерности течения дозвуковых и сверхзвуковых потоков в межлопаточных каналах были отмечены выше, и при проектировании проточной части колеса турбодетандера их необходимо постоянно иметь в виду. [c.126]

Кроме описанных выше измерений развития пограничного слоя при низких дозвуковых числах Маха, были проведены опыты со сверхзвуковым потокам. Анализ данных, полученных по развитию пограничного слоя на модели, представляющей собой тонкий клин, в дозвуковом и сверхзвуковом потоках на сегодня еще не завершен. [c.236]

При дозвуковом тепловом скачке возможен только один вариант, когда скорость за скачком дозвуковая, и больше, чем скорость до скачка. Эти выводы согласуются с качественным анализом влияния подвода теплоты к дозвуковому и сверхзвуковому потокам (см. разд. 3.5). [c.218]

Подобное деление течений на две группы обусловлено принципиально различным поведением дозвуковых и сверхзвуковых потоков. Кроме того, сравнение абсолютной скорости потока со скоростью распространения малых возмущений (со скоростью звука) дает основание для оценки той границы скоростей, где еще можно считать жидкость несжимаемой и не учитывать в расчетах изменение ее плотности. [c.54]

Измерение скорости в дозвуковых и сверхзвуковых потоках газа [c.132]

Поскольку справа на бесконечности давления в дозвуковом и сверхзвуковом потоках выравниваются, то и в дозвуковом слое при движении вниз по потоку давление должно возрастать. Оно не может, однако, превысить величину давления торможения, определяемую условиями течения в дозвуковом слое слева на бесконечности. Отсюда следует, что при сделанных предположениях решение поставленных задач существует лишь при таких углах поворота обтекаемой стенки и интенсивностях падающего скачка (которую также можно измерять углом поворота потока в скачке), при которых давление во внешнем потоке увеличивается не больше, чем до величины давления торможения дозвукового слоя (при адиабатической зависимости тем меньшей, чем меньше число М2 в слое слева на бесконечности). [c.56]

Известно [8], что при небольшой интенсивности скачков и при условии, что источниками возмущения являются только обтекаемая линия тока (в нашем случае — поверхность раздела между дозвуковым и сверхзвуковым потоками) и подходящие к ней из бесконечности скачки уплотнения, течение в сверхзвуковой области можно приближенно (с точностью до членов второго порядка относительно интенсивности скачков включительно) представить в виде простых волн (течений Прандтля-Майера), отделенных друг от друга скачками уплотнения. В [8] дается аналитический метод расчета таких течений, включающий и определение формы скачков. В течении Прандтля-Майера все характеристики потока — давление, плотность, величина скорости и угол ее наклона к некоторому фиксированному направлению — могут быть выражены через одну из них независимо от конкретного вида течения, если известны условия в какой-либо точке, например, в бесконечности. В частности, можно указать связь между давлением и углом наклона вектора скорости на той линии тока сверхзвукового течения, которая отделяет его от дозвукового слоя (в задаче 2 эта связь различна до и после падающего скачка). [c.57]

Можно установить, что зависимость между индуктивным вихревым сопротивлением и подъемной силой будет одна и та же в дозвуковом и сверхзвуковом потоках по крайней мере в пределах приближения линейной теории. [c.36]

Дозвуковой и сверхзвуковой потоки. Если с —скорость звука, а /7 —давление, то, согласно п. 14.87, = и, следовательно, из формулы (2) п. 1.62 получим соотношение [c.27]

Существенная разница между дозвуковыми и сверхзвуковыми потоками обнаруживается особенно наглядно при рассмотрении точечного источника возмущения давления в потоке. В равномерном потоке газа мгновенное возмущение давления, исходящее из точки А (рис. 210), распространяется в виде шаровой волны, центр которой перемещается со скоростью течения. Длительное возмущение давления в точке А, производимое, например, маленьким препятствием в этой точке, можно рассматривать как последовательность мгновенных возмущений. Если скорость течения ги меньше скорости звука с, то распространение возмущения, вызванного препятствием, происходит во всех направлениях, правда, в разных направлениях по-разному. Если же скорость течения больше скорости звука, то все шаровые волны, исходящие из препятствия, заполняют только конус, расходящийся вниз по течению и имеющий свою вершину в точке А (рис. 211). Пространство перед конусом остается совершенно свободным от влияния источника возмущения. [c.352]

Это дифференциальное уравнение ясно показывает разницу между дозвуковыми и сверхзвуковыми потоками. Когда скорость и переходит [c.388]

Настоящая книга представляет собой попытку построения цельной термодинамической теории таких течений как в общем виде для газа с произвольным уравнением состояния, так и подробно для ряда приложений применительно к идеальному газу. Наряду с непрерывными течениями рассматриваются также простейшие случаи разрывных течений (адиабатические п тепловые скачки), изучение которых вполне поддается термодинамическому анализу... Большое внимание в книге уделено противопоставлению свойств дозвукового и сверхзвукового потоков и условиям перехода через скорость звука... [c.330]

Для того чтобы понять физическую сущность процесса, приводящего к скачку давления и к отрыву струи, следует подробнее ознакомиться с некоторыми особенностями дозвукового и сверхзвукового потоков. [c.171]

Как это видно из предыдущего, поведение газа в потоке существенно различно при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях движения. Эти различия в основном состоят в следующем. Во-первых, влияния изменения сечения канала на дозвуковой и сверхзвуковой потоки прямо противоположны. Во-вторых, возмущения, вносимые в сверхзвуковой поток внешними препятствиями, распространяются не на весь поток, а только в ограниченной области, расположенной вниз по потоку от источника возмущений. В дозвуковом же потоке возмущения распространяются вверх по потоку, т. е. на весь поток. [c.172]

При отладке и тестировании программного комплекса, реализующего метод ПЛЭ, в качестве тестов принимались данные работы [74], где, в частности, рассматривалась задача о взаимодействии дозвукового и сверхзвукового потоков газа с упругой мембраной. В тестах я дальнейших расчетах задавали количество узлов разбиения от 33 X 33 до 12 X 13. Интересно, что даже более грубая сетка (до 10 X 10) узлов позволяет получать результаты, достаточно близкие к густой сетке. [c.90]

На рис. 14.9 представлено изменение параметров газа и показателя политропы в трубе для течения с трением в зависимости от Принято для дозвукового потока и1 = 0,1 для сверхзвукового — 1 = = 2,051 и к= 1,4. Разрыв между графиками для дозвукового и сверхзвукового потоков. подчеркивает невозможность плавного перехода [c.268]

Отличие обтекания тел дозвуковыми и сверхзвуковыми потоками [c.77]

При измерении температуры дозвуковых и сверхзвуковых потоков необходимо соблюдать те жг правила установки термоприемников, что и при измерении температуры в газовом потоке умеренной [c.254]

Сопоставляя влияние изменения сечения трубки (деформации трубки тока) и влияние трения, можно заключить, что в дозвуковом и сверхзвуковом потоках трение приводит с качественной стороны к такому же изменению скорости течения, как и уменьшение сечения трубки. [c.210]

Это соотношение было установлено Л. А. Вулис.ом ) и лолу-чило название условия обращения воздействия. Особенность этого соотношения состоит в том, что знак его левой части изменяется при переходе значения скорости через критическое. Поэтому характер влияния отдельных физических воздействий на газовое течение противоположен при дозвуковом и сверхзвуковом режимах. Воздействия, вызывающие ускорение в дозвуковом потоке (сужение канала, подвод дополнительной массы газа, совершение газом работы, трение и подвод тепла dF <0, dG > О, dL > О, [c.203]

Прямые методы измерения поверхностного трения применяют для жидких и газовых потоков при ламинарном, турбулентном, дозвуковом и сверхзвуковом обтекании поверхности в этом их достоинство. К недостаткам следует отнести конструктивную сложность и большой объем доводочных испытаний при настройке приборов. Кроме того, эти методы, как правило, неприменимы в потоках с продольным градиентом давления. [c.206]

В учебном пособии рассмотрены основные вопросы совре менной гидромеханики статика, кинематика и динамика. Приведены выводы общих уравнений движения сплошных сред. Даны законы переноса импульса, тепла и вещества. Изложена теория потенциального днижения как для плоских, так и для пространственных потоков. Рассмотрена сжимаемость газа при дозвуковых и сверхзвуковых течениях. Освещены вопросы теории движения вязкой жидкости, подробно рассмотрены ламинарное и турбулентное движения в трубах и в пограничном слое. Дан метод расчета трубопроводов. [c.2]

Деление потоков газа на дозвуковые и сверхзвуковые имеет существенное практическое значение проиллюстрируем это несколькими простейшими примерами. [c.297]

Различают дозвуковое и сверхзвуковое течение газа. Если в рассматриваемом сечении скорость потока газа w меньше местной скорости звука а (т, е. М <1), то такую скорость называют дозвуковой. Если скорость потока газа больше местной скорости звука (т. е. М > 1), то ее называют сверхзвуковой. [c.238]

Для воздуха коэффициент восстановления г при продольном обтекании пластин, цилиндров и конусов, как показывают опыты, имеет следующие значения при ламинарном пограничном слое г = 0,84 0,02 [Л. 98], при турбулентном пограничном слое г = 0,89 0,03. На рис. 10-2 показаны опытные данные [Л. 106] при продольном обтекании пластины потоком воздуха. При поперечном обтекании проволок в области чисел Re = 10 Ч- 10 величина коэффициента восстановления г = 0,92. При турбулентном дозвуковом и сверхзвуковом течении воздуха внутри трубы коэффициент восстановления лежит в пределах г = 0,85 0,89. Для тел более сложной формы значения г определяются экспериментальным путем. [c.269]

В процессе течения очень важную роль играет скорость звука. При достижении потоком скорости распространения звука закономерности течения принципиально изменяются. Интересующие нас дополнительные положения о течении газов в каналах различной геометрической формы в дозвуковых и сверхзвуковых режимах сводятся к следующему . [c.119]

Здесь также изложено определение интерференционных характеристик летательных аппаратов для случаев их веустаповившегося обтекания. Ряд вопросов и задач связан с отысканием суммарных производных устойчивости тонких комбинаций летательных аппаратов, обтекаемых дозвуковыми и сверхзвуковыми потоками. Такие комбинации можно реализовать по схемам корпус — крыло (рули) или корпус — крыло — оперение (рули) . [c.593]

На рис. VIII.5 показаны возможные области дозвуковых и сверхзвуковых потоков. Теории отсоединенных криввлинейных скачков до настоящего времени еще нет. [c.193]

Литературные данные о коэффициентах переноса в газах при переходном вакууме очень ограничены и носят эмпирический характер. Поэтому были проведены теоретические исследования вопроса, в результате которых удалось получить обобщенные уравнения для коэ(Й>и-циентов переноса в газе (паре), жидкости и твердом теле. Оказалось, что эти уравнения не только объясняют особенности теплопереноса в топках, но и могут быть использованы для решения ряда актуальных задач теплофизики, газодинамики, приборостроения и вакуумной техники. В частности, на основе обобщенных уравнений построен критериальный метод расчета газодинамического сопротивления и теплообмена тел, обтекаемых дозвуковым и сверхзвуковым потоком разреженного газа, осу-щестблен расчет вакуумно-порошковой теплоизоляции и теплоэлектрических вакуумметров. Кроме того, на основе обобщенных уравнений проведен расчет непрерывного изменения коэ( ициентов переноса при изменении состояния вещества от газа в условиях глубокого вакуума до твердого тела, включая фазовые переходы (при. оценке переноса в жидкостях и твердых телах использована модель сжатых газов). [c.4]

Предлагаемый здесь метод расчета процессов переноса в молекулярно-вязкостном потоке в условиях вынужденной конвекции при ламинарном режиме основац на использовании критериальных уравнений для континуума и обобщенных уравнений для коэффициентов молекулярного переноса [Л. 89, 911. Получаемые с помощью этого метода расчетные соотношения асимптотически переходят в известные решения для континуального (вязкостного) и свободно-молекулярного течения и дают результаты, согласующиеся с опытными данными для скользящих дозвуковых и сверхзвуковых потоков. Таким образом, излагаемый ниже метод позволяет по одним и тем же уравнениям рассчитывать перенос для континуума, скользящего и свободно-молекулярного потока. [c.208]

Б. М. Лидон и К- Ж. Окотт [Л. 141], Е. Р. Бартль и Б. М. Лидон [Л. 52] провели экспериментальные исследования теплообмена прп вдуве воздуха, гелия, азота и других газов в турбулентный пограничный слой дозвукового и сверхзвукового потоков воздуха на плоской пластине и конусе. В опытах температура обтекаемой пластины не изменялась по длине. Для этого пластина [c.528]

Карман (Karman) Теодор фон (1881—1963) — ученый венгерского происхождения, работал в Германии, США, ФРГ, автор основополагающих трудов в различных областях механики. В механике жидкости и газа работы по теории турбулентности, по расчету пограничного слоя, по теории сопротивления и подъемной, силы в дозвуковом и сверхзвуковом потоке, по околозвуковым и гиперзвуковым течениям газа и др. Большие заслуги в области международного сотрудничества в науке один из основателей Международного союза по теоретической и прикладной механике. Международной академии астронавтики. Международного совета по аэронавтике и др. [c.391]

В связи с указанными обстоятельствами теоретическое исследование пограничного слоя в закритическом дозвуковом и сверхзвуковом потоке, не заключающее учета обратного влияния скачков на пограничный слой, может часто представлять скорее качественный, чем количественный интерес и, в первую очередь, с точки зрения выяснения тенденций развития таких наиболее характерных для пограничного слоя явлений, как, например отрыв слоя, переход ламинарного слоя в турбулентный и др. С другой стороны, существуют, конечно, задачи сверхзвукового безотрывного н бесскачкового обтекания, где излагаемые ниже методы с успехом могут быть применены и для количественных оценок течений газа в пограничном слое. [c.847]

С использованием рассмотренных пяти воздействий можно пред-, ставить 16 комбинированных сверхзвуковых сопел, в которых дозвуковой и сверхзвуковой потоки ускоряются разноименными воздействиями различных знаков. Например, дозвуковой поток ускоряется до Х=1 в цилиндрической трубе за счет подвода тепла, а сверхзвуковой — в расширяющемся канале до Х>1. Такое сопло используется в некоторых СПВРД. [c.269]

Цели и задачи таких исследований, как и методы их реализации, весьма разнообразны. Первостепенную роль среди них играет изучение физических механизмов шумообразования. Недостаточная изученность газодинамики турбулентных дозвуковых и сверхзвуковых потоков, отсутствие надежных данных по их структуре и параметрам — все это сдерживает создание надежных физических моделей генерации аэродинамического шума. [c.97]

Описанное качественное различие дозвукового и сверхзвукового потоков дает физическое объяснение тому, что возмущения одинакового знака вызывают изменения скорости потока с противоположным знаком. Например, подвод газа или тепла в среду дозвукового потока приводит к увеличению его скорости, а в среду сверхзвуко- [c.19]

Все трудности продувки решеток при малых скоростях потока сохраняются и в случае больших скоростей кроме того, появляются новые трудности. Вследствие этого стоимость таких продувок повышается. Тем не менее они экономически оправданы, поскольку в условиях трансзвуковых течений при наличии зон дозвукового и сверхзвукового потоков проблемы облопачи-вания турбомашин оказались значительно сложнее, чем ожидалось. [c.100]

При исследовании обтекания тонких тел на малых згглах атаки как в дозвуковом, так и сверхзвуковом потоке уравнение (100) решают методом малых возмущений (метод линеаризации). [c.98]

На практике приходится решать смешанные стационарные задачи, когда в поле течения имеются области как дозвукового, так и сверхзвукового потока. Такого рода задачи возникают при внешнем сверхзвуковом обтекании затупленных тел с отошедшей ударной волной, во внутреннем течении в сопле Лаваля и в других каналах. В этом случае математическая модель имеет наиболее сложный вид — течение газа описывается системой квазилинейных уравнений в частных производных, имеющей смешанный эллиптико-гиперболический тип. При этом положение поверхности перехода от дозвукового течения к сверхзвуковому заранее неизвестно. Расчет таких течений является затрудни- [c.267]

Пусть в сопло указанной конфигурации (рис. 206, а) поступает дозвуковой поток газа. Согласно уравнению Гюгонио в сужающейся (конфузорной) части скорость газа будет возрастать, а давление и плотность падать. Если в минимальном сечении (горле) скорость не достигнет критической, то в расширяющейся (диффузорной) части дозвуковой поток газа будет тормозиться, давление и плотность — возрастать и на выходе установится значение М < 1. Такой режим течения установится, если давление на выходе из сопла (противодавление) больше, чем некоторое граничное Рхгр, при котором в горле сопла устанавливаются критические параметры течения. Если теперь противодавление будет уменьшаться, то так как весь поток дозвуковой, возмущения в виде малых понижений давления будут распространяться вверх по течению, скорость потока во всех сечениях будет возрастать и при значении противодавления в горле будет достигнута звуковая (критическая) скорость и соответствующие ей значения р,,, Т . При этом режиме в диффузорной части происходит торможение потока от значения М = 1 в горле до некоторого Мх <1 — на срезе сопла. Если же противодавление далее уменьшится до значения р < р гр. то уменьшится давление и во всей диффузорной части. Но в горле давление не может сделаться меньшим, чем р, по причинам, которые мы выяснили, изучая истечение через сужающееся сопло. Поэтому на некотором участке диффузорной части, начиная от горла, поток получит возможность расширения и там установится сверхзвуковое течение. Однако, если давление Р1 на срезе недостаточно мало, то вблизи выхода поток будет все еще дозвуковым. Сопряжение сверхзвукового потока за горлом с дозвуковым вблизи выхода происходит в виде скачка уплотнения, который мы будем приближенно считать прямым. При дальнейшем понижении противодавления скачок уплотнения будет перемещаться внутри сопла к его выходному сечению и при некотором расчетном давлении Рхра ч расположится за срезом сопла. При этом значении противодавления на срезе устанавливается скорость, соответствующая расчетному значению числа Мхрасч > 1. При дальнейшем понижении противодавления поток будет на некотором участке вне сопла продолжать расширяться, а переход к дозвуковому режиму и полному торможению будет осуществляться через сложную систему косых скачков уплотнения. [c.453]

Наряду с методом источников, а таюсе вихревой теорией, относящихся к точным, в практических исследованиях достаточно широк з используются приближенные методы оценки аэродинамических производных несущих поверхностей. В их числе методы, основанные па гипотезах гармоничности и стационарности, а также метод касательных клиньев, дающие удовлетворительные результаты для достаточно широкого класса крыльев, обтекаемых дозвуковыми и сверхзвуковыми неустановившимися потоками при иебольш их числах Струхаля, характеризующих эти потоки. [c.242]

На рис. 11-7 приведены полученные опытным путем графики изменения давления и скорости по длине трубы для адиабатического и недиабатического дозвукового и сверхзвукового газовых потоков. При небольших значениях М движение сжимаемого газа практически мало отличается от движения несжимаемой жидкости скорость газа почти не изменяется вдоль канала, а давление убывает по линейному закону. [c.250]

В лаборатории турбомашин МЭИ используются различные стенды влажнога водяного пара, ориентированные на изучение 1) условий подобия и моделирования двухфазных течений в различных каналах и в элементах проточной части турбин АЭС 2) механизмов скачковой и вихревой конденсации пара в соплах каналах и решетках турбин при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях 3) влияния периодической нестационарности и турбулентности на процессы образования дискретной фазы, взаимодействия фаз и интегральные характеристики потоков 4) двухфазного пограничного слоя и пленок в безградиентных и градиентных течениях 5) механизма и скорости распространения возмущений в двухфазной среде, а также критических режимов в различных каналах в стационарных и нестационарных потоках 6) основных свойств и характеристик дозвуковых и сверхзвуковых течений в соплах, диффузорах, трубах, отверстиях и щелях 7) влияния тепло- и массообмена на характеристики потоков в различных каналах 8) течений влажного пара в решетках турбин с подробным изучением структуры потока и газодинамических характеристик 9) структуре потока, потерь энергии и эрозионного процесса в турбинных ступенях, работающих на влажном паре 10) рабочего процесса двухфазных струйных аппаратов (эжекторов i и инжекторов). [c.22]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...