Дозвуковые и сверхзвуковые сопла

В работе [2.46] исследовался процесс разгона сферических частиц песка, впрыскиваемых в дозвуковые и сверхзвуковые сопла, работающие на воздухе. Результаты, представленные на рис. 2.11, показывают, что коэффициент сопротивления частиц зависит от их ускорения, т. е. зависит, помимо числа Re, от расстояния от точки впрыскивания. [c.51]

Более подробное сравнение эжекторов с дозвуковыми и сверхзвуковым соплами дано ниже. [c.144]

ДОЗВУКОВЫЕ И СВЕРХЗВУКОВЫЕ СОПЛА [c.133]

При расчете сопла могут быть два принципиально различных случая истечения дозвуковое и сверхзвуковое движение газа (в зависимости от отношения давления среды р2, ъ которую вытекает газ, к начальному давлению Pi). [c.72]

В заключение подчеркнем, что описанные выше методы расчета плоских двухфазных течений могут быть использованы для расчета турбинных решеток (дозвуковых и сверхзвуковых), а также одиночных каналов, сопл и диффузоров (см. гл. 6 и 7). [c.136]

В лаборатории турбомашин МЭИ введены в эксплуатацию различные стенды влажного пара, ориентированные на экспериментальное изучение следующих основных задач I) механизма конденсации в равновесных и неравновесных течениях влажного пара при больших скоростях и, в частности, скачковой конденсации 2) механизма и скорости распространения возмущений в двухфазной среде и условий перехода через скорость звука 3) основных свойств дозвуковых и сверхзвуковых течений в каналах различной формы с подробным изучением волн разрежения и скачков уплотнения в эту группу включаются исследования основных энергетических и расходных характеристик сопл, диффузоров и других каналов 4) двухфазного пограничного слоя и пленок, образующихся на поверхностях различных форм 5) течений влажного пара в решетках турбин (плоских, прямых и кольцевых) с подробным изучением структуры потока, углов выхода, коэффициентов расхода и потерь энергии 6) структуры потока и потерь энергии в турбинных ступенях, работающих на влажном паре, с подробным изучением оптимальных условий сепарации влаги из проточной части и явлений эрозии. [c.388]

При некотором давлении среды pim скачок входит в минимальное сечение сопла и здесь исчезает (рис. 8.16, зона IV). В этом сечении параметры потока критические, но перехода в сверхзвуковую область не происходит. Линия ОЕ является границей между дозвуковыми и сверхзвуковыми режимами сопла. При Ра>Р т скорости во всех точках сопла дозвуковые и сопло переходит в четвертую группу режимов. Для этой группы характерны последовательное расширение потока в суживающейся части и сжатие в расширяющейся части сопла. Минимум давления достигается вблизи минимального сечения. Известно, что таков характер распределения давлений в трубах Вентури, применяемых для измерения расхода газа. [c.236]

Результатом возрастания относительной скорости от Wo до ) является возникновение реактивной силы вдоль оси, приложенной к соплу и направленной в сторону, противоположную истечению потока из сопла. Диффузору и соплу придается профиль, соответствующий скоростям полета — дозвуковым и сверхзвуковым. [c.130]

Из предыдущего следует, что все параметры вдоль оси сопла Лаваля можно представить в виде однозначной функции, например числа Маха (в том числе и площадь поперечного сечения сопла). Параметры, построенные в зависимости от 8/8т п-, очевидно, будут иметь две ветви — дозвуковую и сверхзвуковую. [c.115]

Авиация обтекание тел газом при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях, управление пограничным слоем, теория винта и крыла конечного размаха, устойчивость полета, движение газов в соплах и турбинах авиадвигателей, нагрев и излучение поверхностей обтекаемых газом тел, деформация конструкций в потоке и ее воздействие на обтекаемый поток, вихревая неустойчивость и явление флаттера. [c.27]

При профилировании сопел Лаваля и сопловых лопаток турбин наиболее предпочтительной оказалась схема с плоской звуковой поверхностью. Однако для осесимметричного потенциального течения было доказано [151], что звуковая поверхность, совпадающая с характеристической, может быть только плоскостью, ортогональной оси симметрии. Поэтому если использовать схему, в которой дозвуковое и сверхзвуковое течения независимы друг от друга, то обязательно придется конструировать дозвуковой участок канала с плоской звуковой поверхностью, ортогональной оси клапана. В этом случае дозвуковой частью канала является контур кольцевого сопла Лаваля с плоской звуковой поверхностью. [c.104]

При расчете истечения газа через сопла могут встретиться два принципиально различных случая, в зависимости от отношения давления среды, в которую вытекает газ, к давлению в сосуде (давлению торможения). Это различие связано с особенностями дозвукового и сверхзвукового движения газа. Рассмотрим эти случаи отдельно. [c.176]

Здесь Woo, Woo — асимптотические значения скорости на бесконечности в дозвуковой и сверхзвуковой областях, параметр Ь пропорционален производной скорости в центре сопла. [c.149]

Течением Мейера называют течение, в котором звуковая линия простирается от контура сопла до оси симметрии и разделяет области дозвукового и сверхзвукового течений. Течением Тейлора называют в целом дозвуковое течение с местными сверхзвуковыми зонами, расположенными в окрестности контура сопла и ограниченными звуковыми линиями. [c.81]

Как следует из формы звуковой линии, представленной на рис. 4 29, в случае больших относительных расходов нельзя разделять сопла на варианты с дозвуковым и сверхзвуковым разворотом потока. Само понятие критического сечения в этом случае теряет смысл. [c.161]

Случай з > 3 >3mi соответствует критическим режимам, при которых течение внутри сверхзвукового сопла всюду дозвуковое. Через сверхзвуковое сопло подводится при этом низконапорный газ. Схема течения на начальном участке камеры смешения остается такой же, как и в предыдущем случае, когда з >з > з > (см. фиг. 3, е, ж, з). [c.152]

В соответствии со скоростью истечения сопла подразделяются на дозвуковые и сверхзвуковые. Очертания дозвуковых и сверхзвуковых сопел различны. [c.131]

Как должна изменяться площадь сечения сопла при дозвуковом и сверхзвуковом течении пара [c.33]

Сопла реактивных двигателей должны иметь минимальные потери, габарит, массу и стоимость. Этим требованиям при небольших скоростях истечения Мс = 3 удовлетворяют простейшие сопла, составленные из конических дозвуковой и сверхзвуковой частей, соединенных горловиной, описанной дугой окружности с радиусом кривизны r/i Kp 2. Углы конусности сужающейся части сопла рекомендуются в пределах 2р=30... 60°, а расширяющейся — 2а= = 16. .. 25°. Эти условия обеспечивают максимальную величину [c.312]

Понятие скорости звука имеет громадное значение в аэродинамике и газодинамике. Обтекание тел газом, истечение i азов через сопла и насадки и вообще характер любою вида движения газов находится в самой тесной связи с отношением скорости потока к скорости звука в газе. В зависимости от величины этого отношения принято говорить о дозвуковом и сверхзвуковом режимах течения и скорости полета. Отношение скорости потока к скорости звука принято обозначать буквой М и называть числом Маха [c.166]

Расчетно-экспериментальные исследования влияния радиуса скругления контура угловой точки в районе критического сечения на суммарные потери импульса сверхзвуковой части круглых конических сопел проведены в работе [27]. Исследования включали в себя, кроме того, анализ влияния радиуса скругления контура в критическом сечении сопла на распределение давления по дозвуковой и сверхзвуковой части сопел, а также на коэффициент расхода сопел, что было рассмотрено в предыдущем разделе (рис. 3.13). [c.94]

Экспериментальные исследования были проведены в широком диапазоне изменения степени понижения давления в реактивных соплах тг 2-270 с визуализацией течения как в дозвуковой и сверхзвуковой частях реактивных сопел, так и в истекающих за срезом сопел реактивных струях. [c.116]

Прим и Паркинс [64] исследовали разгон сферических частиц песка, впрыскиваемых в дозвуковые и сверхзвуковые сопла, работающие на воздухе. Как следует из рис. 35, коэффициент [c.65]

По (14.111) определяют выходную площадь сопл 1. У дозвуковых и сверхзвуковых сопл при М < 1,3 применяют сужающиеся сопла, при М>1,3 — сужающе-расширяющиеся. [c.231]

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]

Конструкция ПВРД для дозвуковых и сверхзвуковых скоростей полета должна быть, естественно, различной. Схема ПВРД на рис. 10-34 соответствует дозвуковым скоростям. Напомним, что, как показано в 8-4, торможение дозвукового потока происходит при течении в расширяющемся диффузоре, а ускорение потока — при течении в суживающемся сопле именно [c.349]

Для получения различных гидродинамических режимов течения газа с большой скоростью на входе в опытную трубу применяются специальные сопла. Форма дозвукового и сверхзвукового сопел различна. Различна и длина сопел, которая определяется специальными расчетами. Обычно сопла делаются съемными. Их можно заменять одно на другое в зависимости от того, какой гидродинамический реждам течения в опытной трубе требуется осуществить. [c.180]

Звуковая линия есть линия, на которой скорость равняется критической скорости звука с. Такая линия обычно является границей между дозвуковой и сверхзвуковой областями течения см., например, критическую кривую внутри сопла Ринглеба (п. 20.33) лм в течении внхря (п. 13.80). [c.606]

Таким образом, изоэнтропическому течению в дозвуковой и сверхзвуковой частях до места возникновения ударной волпы соответствует кривая р=р (Р) при ( = 1, 0 = 1 до точки а. Затем прямая ударная волна переводит поток в состояние Ь на кривой Q = I и а = Он. За ударной волной течение продолжается как изоэнтропи-ческое дозвуковое течение торможения, в котором давление возрастает по направлению к выходному сечению сопла до давления Ра. Давление торможения в этой области меньше, чем до ударной волны, поэтому критические параметры р 2 и р 2 будут отличаться от соответствующих величин па входе в сопло, в то время как критическая скорость остается непрерывной на ударной волне. [c.45]

Общий случай пространственных возмущений. Гадиальные течения или течения от нсточпика (стока) рассматривались в н. 1.4.2. Наличие простой аналитической зависимости (1.149) между скоростью течения и радиальной координатой г существенно облегчает исследование течений, близких к радиальному. Течения, близкие к течениям стока и источника, имеют место в дозвуковой и сверхзвуковой областях конических сонел. Отличие течения в таких соплах от строго радиального связано с невозможностью реализации звуковой поверхности в виде сферы (окружности), поскольку в этом случае звуковая поверхнооть является предельной линией [122]. В сверхзвуковой области сонла специальной профилировкой контура можно реализовать, начиная с некоторой характеристики, точное радиальное течение. Однако наличие неизоэнтропических и пространственных возмущений, связанных с процессами в камере сгорания и деформациями контура, могут нарушить радиальность течения. [c.134]

Маха хотя бы в одном слое равно единице. Для запирания течения необходимо лпшь, чтобы выполнялось условие = 0 при этом в минимальном сечении числа Маха каждого слоя не обязательно равны единице. В то же время для того, чтобы слонстое течение было в указанном выше смысле дозвуковым (сверхзвуковым), не обязательно, чтобы число Маха каждого потока было меньше (больше) единицы. По существу из определенпя следует, что различные потоки влияют на эту величину пропорционально площадп своего поперечного сечения. Рен пмы же дозвукового и сверхзвукового слоистого течения в смысле поведения давления аналогичны режимам течения одномерного газа в сопле [15]. [c.185]

Течения в осесимметричных и плоских соплах. Исследования двухфазных течений, выполненные в одномерном приближении, позволяют установить многие качественные особенности таких течений. Однако при движении смеси газа с частицами двумерные эффекты играют сундественную роль как из-за неравномерного распределения частиц в различных сечениях сопла, так и из-за возможного выноса их на стенки в дозвуковой и сверхзвуковой областях, что является следствием различного по величине и знаку воздействия газа на частицы в различных точках сопла. В результате траектории частиц отличаются от линий тока газа, при этом вектор скорости частиц и их температура в транс- и сверхзвуковой областях существенным образом зависят от параметров течения в дозвуковой области. Поэтому для правильного описания двухфазного течения в сопле необходимо проводить совместный расчет до-, транс-и сверхзвуковой областей. [c.304]

Расход газов через камеру сгорания определяется селением горловины диффузора 51КР или критическим сечением выходного сопла 54крГ ни в одном из этих сечений скорость течения не может стать больше местной скорости звука. Вопрос о расходах через дозвуковой и сверхзвуковой двигатели рассматривается в главах IX и X. [c.264]

Рассмотрим, как должна изменяться площадь Р проходного се-чб11ия сопла или любого другого канала по мере расширения рабочего тела при различных режимах (дозвуковых и сверхзвуковых) течения. В качестве рабочего тела здесь и в дальнейшем будем рассматривать водяной пар. [c.25]

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]

Следует также отметить, что указанные на рис. 3.3 характерные величины 71 , Кс , отр и т срасч е связаны друг с другом и определяются геометрией дозвуковой и сверхзвуковой части сопла той или иной схемы. [c.65]

Приведенные на рис. 3.23а экспериментальные данные для сверхзвуковых сопел на холодном воздухе при = 0,9 показывают, что потери импульса на трение в дозвуковой и сверхзвуковой части сопла для турбулентной области течения не превышают 0,5% от идемьного импульса, а расчет потерь на трение в дозвуковой части сопла при Т =0,9 показывает, что эти потери оказываются менее 0,1% (рис. 3.236). Потери импульса на трение при различной шероховатости стенок для сверхзвуковых сопел, полученные на основании экспериментальных данных, приведены на рис. 3.24 [53]. Под коэффициентом шероховатости здесь понимается высота бугорков на поверхности стенок сопла, отнесенная к диаметру критического сечения сопла. [c.90]

Результаты расчета различными методами распределения давления по стенке дозвуковой и сверхзвуковой части сопла (статическое давление отнесено к полному давлению в сопле) и сравнение с экспериментальными дантши для двух вариантов сопел (с угловой точкой в критическом сечении 2 = О и радиусом скругления контура в области критического сечения Т 2 = 1) представлено на рис. 3.31. Результаты расчетов различными методами в целом удовлетворительно согласуются между собой и с экспериментальными данными. Характерными особенностями на рис. 3.31 является небольшое пикообразное повышение давления в точке излома контура дозвуковой части перед [c.95]

Пример распределения давления в дозвуковой и сверхзвуковой части конического сопла (вариант С-2 на рис. 3.49) при различной степени понижения давления тг дан на рис. 3.61аи 3.616. В одном случае измеренное статическое на стенке сопла отнесено к давлению в окружающей среде р = р р , [c.122]

С ростом давления (или степени понижения тг ) уровень статического давления на стенке дозвуковой и сверхзвуковой части в целом монотонно возрастает по отношению к давлению в окружаюгцей среде (рис. 3.61а). Поскольку течение в большей части сверхзвукового сопла и в дозвуковой части автомодельное, т. е. не зависит от давления в окружающей среде, то в этих областях сопла статическое давление на стенке, отнесенное к полному давлению в сопле, не зависит от величины тг , за исключением области в районе среза сопла при небольших перепадах давления 71 3,75 (рис. 3.616). Как видно на рис. 3.61а, так и рис. 3.616 при тг < 3,75 для рассматриваемого варианта сопла в сверхзвуковой части у среза возникает отрыв потока, который сопровождается повышением давления до давления в окружающей среде. С уменьшением величины 71 отрыв потока все больше перемещается внутрь сопла от среза к критическому сечению. Характерно, что при степени понижения давления Пс меньше критического значения (тг < 1,89 для = 1,4) в связи с наличием угловой точки в критическом сечении имеет место значительный локальный разгон потока до сверхзвуковой скорости (до чисел 1,75), характеризующийся резким снижением статического давления в районе критического сечения с последующим торможением потока и ростом давления в возникающем за критическим сечением скачке уплотнения (см. схему на рис. 3.60а). После достижения некоторой максимальной величины, давление на стенке сопла снова начинает уменьшаться в связи с общим разгоном потока в сверхзвуковой части, как это имеет место в обычных сверхзвуковых соплах. [c.125]

Измерение расходных и тяговых характеристик трехмерных сопел проводилось по методике, которая используется при экспериментальных исследованиях круглых сопел. В качестве эталонных были взяты соответствуюгцие круглые звуковые сопла, которые были рассмотрены в главе П. Все расходные и тяговые характеристики эталонных сопел определялись по параметрам в критическом сечении сопла. Коэффициент расхода эталонного круглого звукового сопла [1 = 0,995, относительный импульс — / = 0,997. Измеренные расходные и тяговые характеристики трехмерных сопел включали потери давления в трехмерных дозвуковой и сверхзвуковой частях по сравнению с эталонными звуковыми соплами. Велтйны коэффициентов расхода [1 , относительного импульса /с и потерь тяги АР девяти первых вариантов сопел из таблицы на рис. 6.4, полученные по результатам неоднократных измерений, представлены на рис. 6.17 и 6.18 в зависимости от степени понижения давления в соплах тг . [c.279]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...