Режим сверхзвуковой

TO подводом тепла при М < 1 можно достигнуть ускорения потока и в расширяющемся канале. В суживающемся канале представляется возможным поток, доведенный до скорости звука, перевести в режим сверхзвукового течения путем организации отвода тепла, достаточного для соблюдения неравенства [c.194]

При обтекании плоского ромбовидного тела в окрестности его задней кромки образуется хвостовой скачок (рис. 9.3). В зависимости от скорости и угла наклона профиля в задней кромке может осуществляться режим сверхзвукового скачка, либо дозвукового скачка ( отошедшего от оси симметрии). [c.255]

Расчет идеального сопла Лаваля на расчетном режиме работы. Расчетным называется режим сверхзвукового истечения газа Я.с>1 при рс = рн- [c.249]

При М < 1 - режим истечения высоконапорной среды дозвуковой, т.е. скорость течения среды меньше скорости распространения в ней звука при М = 1 режим истечения звуковой и при М > 1 - сверхзвуковой. Скорость среды в потенциальном ядре струи при М < 1 выражается формулой [31-33] [c.104]

Выше было показано, что при течении в цилиндрической трубе с трением дозвуковой поток ускоряется, а сверхзвуковой тормозится, причем предельно возможным состоянием в обоих случаях при непрерывном изменении параметров является критический режим, т. е. достижение потоком скорости звука в выходном сечении трубы. Уравнение (17) позволяет установить количественную связь между изменением скорости и приведенной длиной трубы X- Если на входе в трубу поток дозвуковой и приведенная скорость его равна Я1 и если приведенная длина трубы меньше критического значения, определяемого формулой (18), то на выходе из трубы поток будет также дозвуковым, причем из уравнения [c.187]

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]

Однако при глубоком дросселировании двигателя (значительном изменении числа оборотов пли проходного сечения сопла ИТ. п.) указанный режим работы диффузора — воздухозаборника нарушается. Так, при уменьшении объемного расхода через двигатель противодавление за диффузором увеличивается, в связи с чем дополнительная сверхзвуковая зона сокращается и потери в дополнительном скачке падают (Од растет). При некотором дроссельном режиме дополнительная сверхзвуковая зона в диффузоре исчезает. Дальнейшее сокращение расхода приводит к тому, что в горле диффузора устанавливается дозвуковая скорость, после чего дросселирование начинает воздействовать на интенсивность замыкающего скачка входной системы из-за уменьшения расхода уменьшается скорость за скачком, что заставляет его смещаться в область больших значений скорости перед ним, но при этом система скачков не будет фокусироваться на кромке обечайки. [c.486]

Если скорость эжектируемого газа в сечении запирания равна скорости звука (критические режимы работы эжектора), то> увеличение площади сечения приводит к тому, что поток эжектируемого газа становится сверхзвуковым, и скорость его продолжает увеличиваться. В результате переноса механической энергии из сверхзвукового эжектирующего потока в сверхзвуковой эжектируемый первый поток тормозится, второй ускоряется, скорости потоков сравниваются по величине и могут остаться сверхзвуковыми в выходном сечении камеры, если не возникнет скачок уплотнения. Таким образом, сверхзвуковой режим течения смеси становится возможным только при критическом режиме работы эжектора. [c.530]

Выше были рассмотрены условия, при которых реализуется дозвуковой или сверхзвуковой режим течения на выходе из смесительной камеры. С помощью уравнения количества движения можно определить условия, когда на выходе из камеры будет получен звуковой режим течения ( з=1). Для случая равных температур торможения смешивающихся газов (0 = 1) и без учета трения уравнение (37) преобразуется к виду [c.533]

Из формулы (44) вытекает следующее практически важное правило, справедливое не только для звуковых, но и для сверхзвуковых эжекторов для получения большего значения полного давления смеси на выходе из эжектора следует, сколько возможно, уменьшать относительную площадь камеры смешения, т. в. увеличивать а. При сверхкритическом отношении давлений в сопле эжектирующего газа наименьшая возможная площадь сечения смесительной камеры соответствует разгону эжектируемо-го потока в сечении запирания до скорости звука, т. е. критическому режиму работы эжектора. Таким образом, согласно изложенному правилу критический режим работы эжектора оказывается наивыгоднейшим, что соответствует данным расчетов и экспериментов. Следует, однако, учитывать, что чем меньше площадь смесительной камеры, тем больше при данных расходах газов скорость на входе в диффузор, т, е. больше потери в диффузоре. [c.547]

Режим непрерывного течения, характеризующийся сверхзвуковой скоростью истечения и равенством внешнего давления р и давления р в выходном сечении сопла, называется расчетным. В этом случае из сопла вытекает газовая струя постоянного сечения, во всех точках которой давление равно р (рис. 9.13). [c.314]

Рассчитайте параметры газа [к = ,,/ v = 1,2 R = 333 Дж/(кг-К)1, истекающего из резервуара (ро = 40,18- Па = 3000 К) через сверхзвуковое сопло, и постройте графики изменения давления, температуры, плотности, скорости звука, скорости течения газа и числа М по длине сопла, а также определите секундный весовой расход газа и режим работы сопла. Движение газа изэнтропическое. Давление в среде, куда происходит истечение, р = 40,18- 10 Па. Размеры сопла приведены ниже [c.79]

Экспериментальные исследования обтекания непроницаемой поверхности ([38], ч. 2) показывают, что при определенных условиях шероховатость вызывает существенное увеличение коэффициента теплоотдачи. Вдув через пористую стенку приводит к уменьшению теплообмена. Для выяснения совместного воздействия вдува и шероховатости на теплоотдачу при турбулентном пограничном слое были проведены опыты в сверхзвуковой аэродинамической трубе для условий М = 2,5, Реж — = 7 10 , [c.468]

Пример 44. при адиабатическом истечении воздуха через сопло Лаваля в наиболее узкой его части давление р = 10 ama и температура 300 К, площадь поперечного сечения <о = 4 см . Определить расход при истечении, при котором дозвуковой режим в этом сечении будет переходить в сверхзвуковой. [c.320]

Режим непрерывного течения, характеризующийся сверхзвуковой скоростью истечения и равенством внешнего давления р и давления рг в выходном сечении сопла, называется расчетным. [c.280]

НОИ скорости звука, разность w---обратилась в нуль, т. е. генераторный к. п. д. был бы равен единице. Режим течения после непрерывного перехода сверхзвукового потока в дозвуковой будет уже не генераторным, а моторным, при котором к газу извне должна подводиться электрическая энергия. [c.304]

При ро = Рз в сопле осуществляется полностью дозвуковой режим течения, а при Ро = Р4 — дозвуковой до минимального сечения и сверхзвуковой за минимальным сечением на срезе сопла при этом возникает определенная сверхзвуковая скорость 1 4. Отметим, что получить в данном сопле сверхзвуковой режим течения с другой скоростью на срезе сопла, не меняя параметров газа в баллоне, а меняя только давление на выходе ро, невозможно. Для того чтобы получить другую сверхзвуковую скорость истечения, не меняя параметров торможения потока. [c.51]

Так же как и в случае условий на скачках, решение системы уравнений (9.22) — (9.25) при смешении совершенного газа двузначно. Одно из решений соответствует дозвуковому, а другое — сверхзвуковому режиму течения смеси на выходе из камеры. Отбор требуемого решения связан с анализом потока в камере смешения. Можно показать, что осуществляемый режим истечения на выходе из камеры смешения определяется в значительной степени условиями в сечении запирания. [c.121]

Разность давлений Pi и ра определяет так называемый номинальный перепад давлений на дросселе (по среде), который в основной постановке задачи расчета пропускной способности дросселя будет считаться заданным. Разность р и р определяет действующий (действительный) перепад давлений в потоке, который, как и зависящий от него расход газа, считается неизвестным. Для звуковых сопел действительный перепад может быть больше (докритический и критический режим течений), равен и меньше номинального перепада давлений (надкритический рен им течения). Для сверхзвуковых сопел действительный перепад всегда меньше номинального. [c.188]

Рис. 2. Движение влаги в решетке А а — у = 17% Mj = 1,09 Не = 5,3-10 Ра = 0,247 бар (звуковой режим) б —i/o =10,2% Mj = 1,276 Rei = 2,2-105 р = 0,075 бар (сверхзвуковой режим)

Если давление в струе газа pj в выходном сечении х = 1 сопла равно внешнему давлению pi и меньше критического (pi =Pi< р р). то имеет место расчетный режим адиабатического расширения. При этом в расширяющейся части сопла получается сверхзвуковой поток (М > [c.171]

Какие условия должны быть выполнены, чтобы режим работы в расширяющейся части сопла Лаваля был сверхзвуковым и течение было бы изэнтропическим [c.172]

Каналы (достаточно короткие), имеющие входную сужающуюся часть и выходную расширяюп уюся— диффузор, называются соплами Лаваля . Если в минимальном сечении сопла Лаваля скорость достигла скорости звука, то в расширяющейся части она может стать больше или меньше скорости звука — в зависимости от величины противодавления. Дозвуковых режимов истечения данного газа из сопла Лаваля, заданных размеров, может быть очень много, в то время как существует только один режим сверхзвукового истечения, осуществляющийся при определенном значении противодавления, равном давлению в выходном сечении сопла. При несоблюдении этого условия в расширяющейся части сопла Лаваля возможны, так называемые скачки уплотнений (когда давление в выходном сечении меньше величины противодавления), сопровождающиеся потерями энергии. Весовой расход газа при сверхзвуковом режиме не может превзойти максимального значения расхода в наименьшем сечении при достижении в этом сечении скорости звука. [c.121]

Имея в виду все эти замечания, проследим теперь за изменением режима вытекания по мере постепенного увеличения внешнего давления р . При малых давлениях, начиная от нуля и до значения р = р, устанавливается режим, при котором в сечении 5min достигается давление и скорость у = с.. В расширяющейся части соила скорость продолжает расти, так что осуществляется сверхзвуковое течение газа, а давление продолжает соответственно падать, достигая на выходном конце значения р[ вне зависимости от величины р . Падение давления от р1 до Ре происходит вне сопла, в отходящей от края его отверстия волне разрежения (как это будет описано в 112). [c.505]

Далее, рассмотрим обтекание вогнутого угла. В дозвуковом случае такое обтекание сопровождается возникновением отрыва на некотором расстоянии, не доходя до края угла (см. конец 40). При натекании же сверхзвукового потока изменение его направления может осуществиться в отходя]цей от края угла ударной волне (рис. 111). Здесь снова необходимо оговорить, что Фактически такой простой безотрывный режим возможен лишь при не слишком сильной ударной волне. Интенсизность ударной [c.590]

Е сли высоконапорная среда газовая, то из уравнения (4.2.2) рассчитывается число Маха, по величине которого определяетея режим истечения высоконапорной среды. При М < 1 - дозвуковой, М = 1 - звуковой и М > 1 - сверхзвуковой. [c.119]

Выше указывалось, что если приведенная длина трубы меньше критической для данного значения Я], то закономерности течения с трением допускают существованпе потока с непрерывным изменением (снижением) сверхзвуковой скорости на всей длине. Можно показать, однако, что наряду с полностью сверхзвуковым течением здесь также возможно течение со скачком уплотнения внутри трубы и с дозвуковой скоростью на выходе. Такой режим течения в случае % С Хкр может существовать только в определенном интервале значений = П, который находят из условия, что в выходном сечении трубы статическое давление дозвукового потока должно равняться давлению внешней среды. [c.267]

Для расширения рабочего диапазона дроссельных режимов и улучшения характеристик диффузора на нерасчетных скоростях полета прибегают к различным методам регулирования диффузоров (изменение проходного сечения горла и взаимного положения центрального тела и обечайки, выпуск воздуха через отверстия в стенке диффузора, слив или отсос пограничного слоя на центральном теле или на обечайке и др.), описанным в специальной литературе ). Регулировоание расхода воздуха через горло сверхзвукового диффузора необходимо также для вывода последнего на рабочий режим ( запуска ). Дело в том, что расчетная скорость потока устанавливается не внезапно, а путем перехода от положения покоя к движению с постепенно нарастающей [c.488]

Величины относительной площади горла диффузора / г,д(Мн), необходимой для запуска последнего, и относительной площади горла сопла Fr. l a) = Pr.JPa при к = 1,4 приведены па рис, 8.61. Интересно отметить, что число Маха в горле диффузора Мг д, нужное для проскока сквозь него прямого скачка уплотнения (до суя еш1я горла диффузора), составляет около 0,875 от значения числа Маха в набегающем потоке Мн (для Мн = 1,5—5 при /с = 1,4). Описанные особенности запуска диффузора аэродинамической трубы относятся и к запуску входного диффузора двигателя. Для того чтобы, переходя от малых скоростей полета к расчетной скорости, осуществить расчетную систему скачков, следует при малых скоростях горло диффузора расширить (или лишнюю часть воздуха перепустить перед горлом наружу), а по выходе на расчетную скорость сузить горло (до расчетного размера) или прекратить перепуск воздуха (прикрыть отверстие для перепуска). Без этого запуск сверхзвукового диффузора на расчетный режим невозможен. [c.491]

Режим работы эжектора, при котором коэффициент эжекции не зависит от давления на выходе из диффузора, называется критическим. Особенности работы эжектора на критическом режиме связаны с характером течения в начальном участке смесительной камеры — между входным сечением и сечением запирания 1 (рис. 9,6). Как уже указывалось, дозвуковой поток эжектируемого газа движется здесь по каналу с уменьшаюп1 имся сечением, ограниченному стенками камеры и границей сверхзвуковой эжектирующей струв. Скорость эжектируемого шотока в минимальном сечении — оно совпадает с сечением запирания — не может превысить скорости звука этим и определяются предельные значения скорости во входном сечении и максимального расхода эжектируемогогаза. Для тога чтобы определить эти максимально возможные значения, необходимо найти соотношения между параметрами потоков во входном сечении и в сечении запирания. [c.518]

На рис. 9.9 режим работы эжектора докритический. Ядросверхзвуковых скоростей в эжектирующем потоке уменьшается, на выходе из эжектора скорость дозвуковая. При незначительном увеличении давления перед соплом режим работы становится критическим, причем картина течения резко изменяется (рис. 9.12) характеристики, пересекающие поток, свидетельствуют о наличии сверхзвуковых скоростей, соответствующих 1,6. Поток смеси при этом эксперименте оставался сверхзвуковым и на выходе из камеры. [c.531]

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]

В течение ряда лет метод характеристик является одним из основных для численного решения задач газовой динамики. В основном его применяют для расчета двумерных сверхзвуковых и одномерных стационарных течений газа. Реже этот метод используют для расчета пространственных стационарных и двумерных нестационарных течений. Важное свойство метода характеристик состоит в том, что он может быть использован не только для расчета течения нереагирующего газа с постоянным показателем адиабатьс, но и течений с физико-химическими пре- [c.111]

Критическая линейная скорость обратимого адиабатического процесса истечения (s = idem n = к) есть скорость звука (с = а) и, соответственно, закритический режим (р < 3,р Р,) в условиях обратимого адиабатического истечения сжимаемых жидкостей называется сверхзвуковым режимом [c.80]

Так как точка Жуге является границей д ежду стационарной зоной химической реакции и зоной ПД, где имеет место нестационарный разлет газа, то необходимым условием устойчивой детонации будет условие движения стационарной зоны относительно ПД со звуковой или сверхзвуковой скоростью. В противном случае волны разрежения догонят зону химической реакции, что приведет к падению давления и температуры и процесс устойчивой детонации будет невозможен. Ударная волна относительно зоны химической реакции распространяется с дозвуковой скоростью, поэтому возмущения в этой зоне догоняют ударную волну, что позволяет поддерживать постоянной ее интенсивность. В случае детонации Чепмена—Жуге никакие возмущения из зоны ПД не могут догнать зоны химической реакции и детонационная волна будет устойчивой. Пусть прямая Михельсона В проходит круче касательной и пересекается с ударной адиабатой ПД в двух точках С и Ь. ВВ в этом случае будет сжато до давления рв. Такие детонационные волны называются пересжатыми. Затем параметры в зоне химической реакции будут меняться вдоль прямой В С. Так как точка С принадлежит ударной адиабате ПД, она. соответствует полному выделению теплоты химической реакции. В этой точке выполняется неравенство D волны разрежения из зоны ПД будут догонять ударную волну и уменьщат ее амплитуду до установления режима устойчивой детонации, соответствующей прямой 1 В. Таким образом, режим пересжатой самоподдерживающейся детонации не может быть устойчивым. [c.97]

Появление сверхзвуковых летательных аппаратов, ракетных двигателей и т. п. усилило интерес к процессам теплопроводности при нестационарном режиме. В ряде случаев расчет тепловой защиты головной части ракеты или стенок камеры сгорания и сопла двигателя целесообразно )зести с учетом нестацйбнарности режима. Дело в том, что летательные аппараты и их двигатели в ряде случаев работают в течение очень короткого времени и поэтому тепловые процессы в элементах их конструкции не успевают выйти на стационарный режим. [c.60]

Если р Poi то режим течения газа в сопле и сопло называются нерасчетными. При ро сопло называется перерас-ширенным, а при р Ро — недорас-ширенным. В первом случае во внешней среде должно происходить дополнительное торможение потока и свободная струя при выходе из сопла сужается, во втором случае — дополнительное ускорение потока и свободная струя расширяется. Если для заданного Ро/р сопло нерасчетное, то истечение газа из сопла теряет характер одномерного движения и сопровождается образованием скачков уплотнения. При Ро <С р скачки уплотнения образуются во внешней газовой струе за срезом сопла, при р4-< Ро<С рз скачки могут образовываться за горлом в сверхзвуковой части потока внутри сопла. Нарушение непрерывности неодномерного потока в сопле, связанное с формой сопла и движением газа на входе в сопло, может происходить при любых Ро< Ра- [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...