Давление в критической точке за прямым скачком уплотнения

На рис. 5.30 кривая ab изображает распределение безразмерного давления вдоль сопла при расчетном режиме работы. Давление в минимальном сечении равно критическому (точка Ь), расчетное давление за соплом изображается точкой с. Если давление в пространстве за соплом (противодавление) выше расчетного, то давление в потоке где-то должно повыситься. Положим, что повышение давления происходит в прямом скачке уплотнения, который располагается точно в выходном сечении сопла. Давление за скачком определяется по формуле (5.23) при известном расчетном давлении и расчетном числе (Р = л/2) [c.126]

Давление в критической точке за прямым скачком уплотнения 353 [c.353]

Обозначим через и соответственно давление и скорость сверхзвукового потока перед прямым скачком уплотнения (фиг. 15. 10), через Рз и 2 — давление и скорость непосредственно за скачком уплотнения, через рго — давление в критической точке (в которой скорость течения газа У2о=0). Будем считать, что поток до скачка и после скачка изэнтропический. [c.353]

Фиг. 15. 10. К определению давления в критической точке при наличии прямого скачка уплотнения перед телом.

Рассмотрим параметры газа в точке полного торможения (в критической точке) затупленной поверхности, расположенной за прямым скачком уплотнения (рис. 4.5.1). Давление рц в этой точке определяется по формуле (4.3.20 ), в которой отношения рг/р1 и рг/р находятся соответственно из (4.5.3) и (4.5.4). С учетом этого [c.176]

Внешнее давление на срезе сопла, несколько меньшее критического, обусловливает появление прямого скачка уплотнения и (или) срыва потока вблизи горловины. Этот скачок перемещается далее по потоку при уменьшении внешнего давления, пока не достигнет выходного сечения сопла. Если внешнее давление становится еще менее, то косой скачок уплотнения (или диск Маха) перемещается в область вне сопла, ослабляется до простого отражения и исчезает, когда внешнее давление на [c.433]

При достаточно низком противодавлении на критическом режиме поток смеси может остаться сверхзвуковым и на выходе из диффузора. Это может представлять интерес в тех случаях, когда используется скоростной напор потока смеси или возникающая при истечении реактивная сила полное давление смеси при этом будет значительно выше, чем при < 1. Однако в обычных схемах работы эжектора требуется получить возможно большее статическое давление газа на выходе из эжектора. Для этого сверхзвуковой поток, полученный на выходе из камеры смешения при критических режимах работы эжектора, необходимо перевести в дозвуковой. Принципиально здесь возможно применение сверхзвукового диффузора, где торможение будет происходить без скачков или в системе скачков с небольшими потерями. Обычно, однако, в эжекторах применяются конические диффузоры дозвукового типа, в которых сверхзвуковой поток тормозится с образованием скачка уплотнения. Если считать скачок уплотнения прямым, то легко видеть, что минимальные потери полного давления в нем будут тогда, когда скачок располагается непосредственно перед входным сечением диффузора, т. е. возникает в сверхзвуковом потоке с приведенной скоростью Я,з. [c.532]

При увеличении давления на выходе из эжектора по сравнению со значением, соответствующим предельному критическому режиму (Яз>1) или предельному режиму запирания камеры смешения (Яз=1), прямой скачок уплотнения, расположенный в расширяющейся части сверхзвукового сопла, перемещается к критическому сечению, причем скорости Яр К и Кг уменьшаются, а статические давления на срезе расширяющегося сопла и в сечении запирания увеличиваЕотся. Область внезапного расширения струи, вытекающей из суживающегося сопла, при этом уменьшается, однако скорость ее на входе в камеру смешения остается неизменной (Я1 = 1), в связи с чем не изменяется и коэффициент эжекции (участки 3—4 дроссельных характеристик, см. рис. 5). Наконец, при некотором противодавлении наступает предельный режим запирания сопел, соответствующий вершине вертикальной ветви дроссельной характеристики (точки 4, см. рис. 5). [c.206]

Итак, рассматриваемое нетривиальное решение системы (34) представляет не что иное, как переход от сверхзвукового движения к дозвуковому в однородном потоке вязкого газа. Нетрудно убедиться в том, что не только числа М, но и температуры, плотности и давления на бесконечности вверх и вниз по течению связаны между собой теми же соотношениями, что и в теории прямого скачка уплотнения, изложенной для газа без внутреннего трения. Разница здесь в том, что в идеальном газе скачок уплотнения представлял некоторую нормальную к линиям тока поверхность разрыва элементов движущегося газа, причем само явление скачка приходилось рассматривать как предельное образование, не допускающее описания при помощи непрерывных решений уравнений движения. В вязком газе, наоборот, явление перехода сверхзвукового потока в дозвуковой описывается непрерывным реилением уравнений движения, а именно интегралом дифференциального уравнения (37) в области движения (—оо<д <оо). Покажем, что эта область перехода сверхзвукового потока в дозвуковой имеет очень малую протяженность, зависящую от параметров потока и в первую очередь от Мь Вернемся к уравнению (37) и, пользуясь имеющимся произволом в выборе начала отсчета абсцисс х, поместим начало координат в ту точку, где скорость и равна критической скорости а, соответствующей параметрам потока вверх по течению. Тогда, вводя еще для краткости дополнительное обозначение [c.814]

Перепуск газа из области камеры смешения при неизменных параметрах обоих газов и геометрий эжектора менее эффективен. По мере открывания перепускных отверстий в этом случае степень сжатия г" с ростом коэффициента эжекции падает быстрее, чем в ранее рассмотренных сл чаях (участок 7 характеристики, см. фиг 8, а). Это объясняется возрастанием потерь давления, связанных с переходом от сверхзвуковой скорости смеси газов к дозвуковой. В точке 7 характеристики, ссответствующей работе эжектора на критическом режиме, когда в выходном участке камеры смешения поток сверхзвуковой, а на. входе в сужающуюся часть диффузора располагается прямой скачок уплотнения, приведенная скорость X перед прямым скачком уплотнения существенно больше, чем в точке 2 характеристики. Происходит это потому, что через выходное сечение камеры смешения в этом случае проходит меньший расход газа. Величина Ц на этом режиме может быть найдена из очевидного соотношения [c.244]

Слабый прямой скачек уплотнения е сопле. Если значение ро несколько уменьшится до величины то сверхзвуковое истечение в сопле будет иметь место для незначительной части потока за критическим сечением, так как в потоке возникнет относительно слабый прямой скачок уплотнения и обусловленное им повышение давления и падение скорости. Дозвуковой ноток затем замедляется изэнтропически, но давление будет изменяться по кривой, идущей ниже кривой, оканчивающейся в точке В [c.432]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...