Отличие обтекания тел дозвуковыми и сверхзвуковыми потоками

Из рассмотренного примера мы видим, что обтекание тела сверхзвуковым потоком (при тех упрощениях, которые приняты в настоящем параграфе) существенно отличается от обтекания его дозвуковым потоком. [c.376]

В отличие от линеаризованного дозвукового течения, в котором, как это непосредственно следует из правила Прандтля — Глауэрта ( 49), сопротивление профиля отсутствует, при сверхзвуковом обтекании сопротивление профиля отлично от нуля оно носит наименование волнового. Возникновение этого сопротивления может быть физически объяснено той продольной несимметрией потока, которая отличает сверхзвуковой поток от дозвукового. [c.221]

Если в дозвуковом потоке давление в задней кормовой части профиля восстанавливается и создает силу, противодействующую главному вектору сил давлений в передней лобовой части профиля, то при сверхзвуковом обтекании такого уравновешивания не происходит. В кормовой расширяющейся области течения имеет место явление, подобное наблюдаемому в сопле Лаваля сверхзвуковой поток при расширении ускоряется, давление в кормовой части не восстанавливается, а продолжает уменьшаться, что приводит к дополнительной отсасывающей силе, направленной вниз по потоку. Таким образом, в отличие от дозвукового потока, главные векторы сил давления по лобовой и кормовой части поверхности профиля друг друга не уничтожают, а, наоборот, складываются. образуя суммарную силу волнового сопротивления. [c.221]

Главные особенности оптимального профилирования сверхзвуковых частей тарельчатых и ультракоротких сопел обусловлены двумя обстоятельствами во-первых, необходимостью поворота сверхзвукового потока на углы порядка 90° и, во-вторых, тем, что тяга этих сопел почти целиком создается их сверхзвуковыми частями. В силу отмеченных обстоятельств при реальных габаритах принципы профилирования их сверхзвуковых частей отличаются от принципов профилирования классических сопел, поток на входе в которые близок к осевому. При отсутствии ограничений на кривизну профилируемой образующей классического сопла заданный контур его дозвуковой части и искомый - сверхзвуковой стыкуются с изломом, при обтекании которого возникает пучок волн разрежения. В случае тарельчатых и ультракоротких сопел обтекаемый с образованием пучка волн разрежения излом в начальной точке искомого контура одновременно разворачивает сверхзвуковой поток от направления, близкого к осевому, и понижает давление. Воздействие обоих эффектов прямо противоположно назначению профилируемого контура - реализации максимальной тяги. Приведенные качественные соображения полностью подтвердились неудачей попыток построения оптимальных контуров в рамках такой классической схемы. Даже в предельном случае нулевого начального излома классический контур тарельчатого сопла [c.366]

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

Сверхзвуковое обтекание профиля по своему характеру принципиально отличается от обтекания его потоками с дозвуковыми скоростями. На это указывает, в частности, различие в распределении давления (см. рис. 4.1.46). Для дозвукового обтекания идеальной (невязкой) жидкостью характерно полное восстановление давления до его величины в набегающем потоке, тогда как в сверхзвуковом потоке такое явление не имеет места. Анализ распределения давления на рис. 4.1.46 показывает, что при обтекании профиля дозвуковым невязким потоком аэродинамическое сопротивление отсутствует (парадокс Эйлера—Даламбера). В случае же сверхзвуковых скоростей такое сопротивление, обусловленное перераспределением давления, обязательно возникает, даже если поток невязкий. Это сопротивление называется волновым. [c.197]

ОКОЛОЗВУКОВОЕ ТЕЧЕНИЕ — течение газа в области, в к-рой скорость потока и мало отличается от местной скорости распространения звука а(и яц а). О. т. может быть дозвуковым (к < а), сверхзвуковым (у > а) и смешанным (или трансзвуковым), когда внутри рассматриваемой области совершается переход от дозвукового к сверхзвуковому течению. Характерными случаями О. т. являются течение в области критического (наиб, узкого) сечения сопел ракетных двигателей и аэродинамич. труб, течение вблизи горловины сверхзвуковых воздухозаборников реактивных двигателей, в межлопаточных каналах нек-рых турбомашин, обтекание тел (самолётов, снарядов, ракет), летящих со скоростью, близкой к скорости звука или преодолевающих звуковой барьер , когда на обтекаемом теле возникают местные сверхзвуковые зоны, замыкающиеся ударными волнами. [c.402]

Области влияния, ограниченные волновыми характеристиками, принципиально отличают свойства уравнений гиперболического типа от эллиптических, или сверхзвуковых течений от дозвуковых. Так, для последних область влияния любых граничных условий распространяется во все стороны до бесконечности. Например, при дозвуковом обтекании тела вариация формы участка поверхности аЬ (рис. 3.2) повлияет в принципе на всю область течения, так как возмущения, распространяясь во все стороны со звуковой скоростью, не могут быть полностью снесены потоком. При сверхзвуковом течении эти изменения произойдут лишь правее характеристики ас и вверх по течению распространяться не могут. [c.83]

Таким образом, сверхзвуковой поток, прежде чем попасть в межлопаточный канал, проходит через бесконечную систему ударных волн с постепенно увеличивающейся интенсивностью в области между соседними ударными волнами поток разгоняется до все больших скоростей (по мере приближения его к фронту решетки). Перед участком ударной волны, расположенным у входа в межлопаточный канал, газ движется поступательно с числом Маха, равным Мта1- На этом участке происходит наиболее интенсивное торможение потока, в результате которого на выходе из межлопаточного канала устанавливается дозвуковое течение. При этом величина потерь полного давления в различных элементарных струйках, прошедших через систему ударных волн, будет различна, так как интенсивность волн падает слева направо. Следовательно, при рассматриваемом обтекании решетки идеальным невязким потоком газа в достаточно удаленном от входа сечении межлопаточного канала, где статическое давление, а значит, и направление скорости уже постоянны по его ширине, величина скорости останется переменной. С целью упрощения задачи будем предполагать, что в результате турбулентного обмена между струйками поток внутри межлопаточных каналов полностью выравнивается и в соответствии с этим за решеткой устанавливается равномерный по шагу поток с постоянными статическим и полным давлениями, причем направление этого потока совпадает с направлением пластин (угол отставания б равен нулю). Важно отметить, что сделанное здесь предположение о выравнивании потока в межлопаточных каналах существенно отличается от сделанного в предыдущем параграфе предположения о выравнивании потока в сечении далеко за решеткой. В этом последнем случае мы только несколько завышаем потери по сравнению с теми потерями, которые имеются в невязком потоке газа, оставляя при этом неизменным течение в самой решетке, а следовательно, неизменным и силовое воздействие потока на нее. Иное дело при выравнивании потока в лопаточных каналах, при котором вследствие изменения течения в самой решетке происходит не только увеличение потерь, но и изменение величины равнодействующей по сравнению с ее значением в идеальном — невязком потоке газа ). Конечно, можно предположить, что выравнивание пото- [c.90]

Динамическая неустойчивость обшивки несущих поверхностей летательных аппаратов в потоке газа, называемая также панельным флаттером, отличается от флаттера крыла двумя существенными признаками. Если классический изгибно-крутильный флаттер может наблюдаться как при дозвуковом, таки при сверхзвуковом обтекании крыла, то панельный флаттер является типичным лишь для сверхзвукового потока. Кроме того, в силу конструктивных особенностей панелей каркаса, амплитуда автоколебаний обшивки в режиме флаттера оказывается ограниченной. Поэтому повреждения конструкции при флаттере панели имеют усталостную природу, в отличие от взрывоподобного, спонтанного разрушения, наблюдаемого при расходящихся автоколебаниях типа флаттера крыла. [c.198]

Задача обтекания тел идеальной плазмой при наличии магнитного поля на бесконечности рассмотрена в работах М. Н. Когана (1959—1961). В отличие от обычной газодинамики МГД-уравнения идеальной плазмы обладают в общем случае четырьмя характеристиками. В соответствии с этим имеются гиперболические течения с четырьмя действительными характеристиками и эллиптико-гиперболические течения с двумя действительными и двумя мнимыми характеристиками. Если магнитное поле на бесконечности параллельно скорости набегающего потока, то во всем течении. В этом случае две характеристики сливаются с линией тока и имеются гиперболические и эллиптические области. Интересно отметить, что течение может быть гиперболическим при дозвуковых скоростях и эллиптическим при сверхзвуковых. Наиболее своеобразны течения в дозвуковых гиперболических областях. Здесь ударные волны и волны разрежения типа Прандтля — Майера могут уходить вверх по потоку от обтекаемого тела (М. Н. Коган, 1959, 1960) ). [c.439]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...