Области течений газов в зависимости от числа

Плазменный поток на срезе сопла плазмотрона имеет ламинарный, турбулентный или смешанный характер в зависимости от числа Рейнольдса. В работах [33, 78] определены границы областей существования ламинарных и турбулентных режимов течения на срезе сопла дугового плазмотрона в зависимости от числа Рейнольдса, определяемого через расход газа G, диаметр сопла и коэффициент вязкости, соответствующий средней температуре потока, вычисляемой из энергетического баланса плазмотрона. По данным [33], при Re < ИОн-250 плазменный поток на срезе сопла ламинарный, при Re > 300- 800 — турбулентный, а в промежуточной области чисел Re режим течения переходной. В работе [78] ламинарным поток считается при Re < 630, а турбулентным — при Re > 850. В промежуточной области, как и ранее, течение является переходным. Помимо этого, на ламинарность и турбулентность течения существенно влияет режим горения электрической дуги или иного разряда. Так, в дуговых плазмотронах при малой длине дуги (/д =< 0,5 см) в дуговом канале [c.147]

Плазменный поток на выходе из сопла плазмотрона, не может сразу приобрести структуру, типичную для развитого турбулентного пограничного слоя, особенно когда течение в начальном сечении было ламинарным. В этом случае область перехода от течения газа в канале к струйному течению особенно велика, ярко светящееся ядро струи остается ламинарным [85] (рис. 85) и сохраняется на больших расстояниях вниз по течению [28]. Поскольку в ламинарной струе смешение носит значительно менее интенсивный характер, чем в турбулентной, то зона смешения также значительно уже, что, как было показано выше, приводит к более плавному спаду температуры и скорости вдоль оси струи. Этот спад может быть даже меньше, чем в случае турбулентных слабо-подогреваемых струй (см. рис. 87 и 88). Наличие участка ламинарного течения и зависимость его длины от числа Рейнольдса приводит к тому, что параметры струи, относящиеся к отдаленным сечениям, в зоне развитой турбулентности тоже становятся зависящими от Ре. [c.157]

Так как в ударных волнах изменения скорости и температуры в основном происходят в направлении нормали к волне (а, значит, в большинстве случаев, в направлении, близком к направлению невозмущенного потока), а в пограничном слое основные изменения происходят поперек потока, то, очевидно, что в области взаимодействия пограничного слоя и ударных волн методы и результаты теории пограничного слоя неприменимы. Этот же вывод верен и в тех случаях, когда за сильными ударными волнами возникает область интенсивного завихрения. Таким образом, при течении сжимаемого газа с большими скоростями в ряде случаев, в отличие от течения несжимаемой жидкости, нельзя считать, что течения в пограничном слое и во внешнем потоке независимы и, пользуясь предположениями теории пограничного слоя, следует в конкретных задачах оценивать область возможного применения изложенной теории. В ряде задач течения в области пограничного слоя и во внешнем потоке должны рассматриваться совместно. Отметим, наконец, что в зависимости от значения числа Рейнольдса и других условий течение внутри пограничного слоя будет ламинарным или турбулентным. В последующем изложении будут рассмотрены оба эти случая. [c.493]

Соотношения (2.69) показывают, что в дозвуковом течении значение плотности тока возрастает по мере увеличения скорости и падения давления, а в сверхзвуковой области течения, наоборот, уменьшается. Плотность тока достигает максимального значения / = р а, в тех точках, где скорость и плотность газа равны критическим значениям, и обращается в нуль при W = Q II давлении р, равном давлению торможения ро. а также лри р = 0 и максимальной скорости, достигаемой при истечении в вакуум. Безразмерная плотность тока J зависит от числа Маха (или от Я) и отношения удельных теплоемкостей у. Эта зависимость для совершенного газа имеет вид [c.55]

Введение. Теория обтекания тел потоком газа с большой сверхзвуковой скоростью является одной из наиболее новых областей газовой динамики. Значение этой теории состоит не только в выяснении особенностей течения газа при весьма больших сверхзвуковых скоростях и в создании методов расчета таких течений, но и в том, что, устанавливая асимптотическое поведение аэродинамических характеристик обтекаемых тел при М сю, она облегчает нахождение зависимости этих характеристик от числа М и при умеренных сверхзвуковых скоростях. [c.25]

Для области перехода (Неа) р = 2700...9000. Полученные значения сравнимы с соответствующими величинами, полученными в трубах. Значение Не р в общем случае обтекания тел потоком сжимаемого газа зависит от большого числа факторов. Ограничиваясь учетом наиболее важных из них, можно получить критериальную зависимость для общего случая течения на теле с градиентом давления [c.151]

В газодинамике разреженных сред области течений принято классифицировать в зависимости от степени разрежения, при этом масштабом является отношение длины свободного пробега I к некоторому характерному размеру тела / (параметр Кнудсена). Если 7//<1, то газ характеризуется большой плотностью и число межмолекулярных столкновений больше числа столкновений молекул с телом (область сплошной Среды или континуум). При /// > 1 число столкновений с телом преобладает над числом межмолекулярных столкновений (режим свободно-молекулярных течений). Между этими граничными областями располагается течение со скольжением и переходный режим. Два последних вида течений исследованы значительно менее полно, чем режим сплошной среды и свободномолекулярного течения. [c.159]

На основе численного анализа двумерных уравнений Навье-Стокса в [1] исследованы аэродинамика и теплообмен осесимметричного тела с узкой выемкой на его лобовой поверхности, обтекаемого гиперзвуковым потоком вязкого совершенного газа (М = 6.1, Mars Pathfinder [2]). Его лобовая поверхность вьшолнена в виде сферически затупленного кругового конуса с углом полураствора 0 = 70°. Угол раствора конуса превышает предельное значение, поэтому звуковая линия приходит на заднюю скругленную кромку конуса и, следовательно, коническая поверхность обтекается дозвуковым потоком. Узкая выемка на конической поверхности находится в области дозвукового невязкого течения (число Маха на внешней границе пограничного слоя в окрестности выемки = 0.13 согласно оценке по распределению коэффициента давления). Эти исследования показали, что в этом случае наблюдаются два типа распределения температуры восстановления Т,. по стенкам выемки при изменении температурного фактора внешней поверхности а) немонотонное распределение с максимумом вблизи внешних кромок и минимумом на дне выемки при этом минимальное значение почти не зависит от Г о б) немонотонное распределение с минимумом вблизи внешних кромок и максимумом на дне выемки обе экстремальные величины изменяются в зависимости от r o- [c.166]

Методы конечных элементов и конечных разностей имеют ряд существенных отличий. Прежде всего методы различны в том, что в МКР аппроксимируются производные искомых функций, а в МКЭ — само решение, т. е. зависимость искомых функций от пространственных координат и времени. Методы сильно отличаются и в способе построения сеток. В МКР строятся, как правило, регулярные сетки, особенности геометрии области учитываются только в околограничных узлах. В связи с этим МКР чаще применяется для анализа задач с прямолинейными границами областей определения функций. К числу традиционных задач, решаемых на основе МКР, относятся исследования течений жидкостей и газов в трубах, каналах с учетом теплообменных процессов и ряд других. В МКЭ разбиение на элементы производится с учетом геометрических особенностей области, процесс разбиения начинается от границы с целью наилучшей аппроксимации ее геометрии. Затем разбивают на элементы внутренние области, причем алгоритм разбие- [c.49]

Рассмотрим теперь член характеризуюн ий унос пара и газа из каверны. Поскольку количественное описание зависимости этой составляющей от параметров течения в интересующей нас области чисел кавитации в настоящее время отсутствует, ограничимся качественным анализом. Опыт показывает, что интенсивность уноса парогазовой фазы растет по мере возрастания скорости потока и уменьшения числа кавитации [116, 117]. [c.40]

Ha рис. 7.53 представлена зависимость угла ui, при котором происходит переход от закритического режима течента в ламинарном пространственном пограничном слое к докритическому, от угла стреловидности передней кромки при 7 = 1,2 (кривые 1) и 7 = 1,05 (кривые 2) при числе Прандтля а = 1. Кривая I — точное решение (7.110), кривая II — первое приближение (7.118) и кривая III — второе приближение (7Л18). Уменьшение величины 7 приводит к увеличению области закритического течения. Первое приближение (кривая II) занижает значение угла перехода примерно на 15% на крыльях с углом стреловидности 45°в случае обтекания газом с показателем адиабаты 7 = 1,2 (кривые 1). При увеличении угла сс о это занижение существенно уменьшается, как по абсолютной величине, так и относительно. Следует особенно отметить, что второе приближение (кривая III) для 7 = 1,2 (кривая 1) оказывается хуже, чем первое приближение при углах стреловидности 40°. Это связано с тем, что плохо вьшолняется неравенство (7.117). При обтекании крыльев газом с адиабатой -у = 1,05 (кривые 2) максимальное отклонение первого приближения (кривая II) от точного (кривая I) не превышает 4%, причем второе приближение (кривая III) для всех рассмотренных углов стреловидности оказывается более точным, чем первое. [c.375]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...