Автомодельный режим течения в эжекторных соплах

З.З.5.6. АВТОМОДЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ ТЕЧЕНИЯ В ЭЖЕКТОРНЫХ СОПЛАХ [c.159]

Фотография при ТГс = 21,6 на рис. 5.15 характеризует автомодельный (безотрывный) режим течения в эжекторном сопле — режим 4 на рис. 5.16. Линии присоединения на нижней, верхней и боковых стенках эжекторного сопла соединяются между собой, отделяя область эжекторного канала от окружающей среды без передачи возмущений из одной области в другую. Форма струи в сечении среза повторяет форму эжектора, т. е. становится прямоугольной, поскольку имеет место полное присоединение реактивной струи к стенкам эжектора, включая угловые области. [c.247]

Начало переходного режима (или момент запуска сопла), зависимость его от геометрических параметров сопла и газодинамических параметров потока необходимо знать для того, чтобы избежать резкого понижения давления в эжекторном контуре и высокого уровня потерь тяги в эжекторных соплах вследствие этого понижения давления. Это достигается путем перехода к отрывному или автомодельному течению за счет выбора геометрических параметров сопла на основных режимах полета самолетов. При этом решается также задача смещения режима запуска на неосновные режимы полета самолетов, где высокий уровень потерь слабо сказывается на экономичности двигателя или самолета. Сложность течения в турбулентном пограничном слое струи при достаточно быстром, практически нестационарном, изменении размеров струи в момент запуска сопла обусловили отсутствие надежных расчетных методов определения момента наступления этого режима и необходимость проведения экспериментальных исследований. Достаточно подробно переходный режим течения, включая режим запуска в эжекторных соплах, исследован в работах [16], [18], [33], [74], [75] и др. [c.138]

Рис. 3.87. Параметры, характеризующие предельный режим автомодельного течения в эжекторных соплах со звуковым насадком и цилиндрической обечайкой

Одной из таких особенностей является наличие гистерезиса в изменении относительного давления в эжекторном контуре сопла р 2 при увеличении и при уменьшении степени понижения давления в реактивном сопле тг . Так, при увеличении тг (черные точки) запуск сопла и переход его на автомодельный режим течения при нулевом расходе воздуха в эжекторном контуре [bU2 = о) происходит достаточно резко при = 4. Дальнейшее увеличение ТГс при значениях тг > тг " в связи с автомодельностью течения в эжекторном контуре не приводит к изменению величины р 2 = Poi/Po При понижении давления (обратный ход изменения тг , светлые точки) в связи с наличием сил вязкости прилипшей к стенке обечайки реактивной струи отрыв ее от стенки происходит при сугцественно меньшем значении тг 3, при сохра- [c.144]

Результаты экспериментальных исследований показали, что наиболее сильно явление гистерезиса проявляется при нулевых расходах воздуха в эжекторном контуре сопла. Гистерезис сопла можно количественно охарактеризовать разностью давления, при котором происходит присоединение струи или запуск сопла и выход его на автомодельный режим течения, и давления, при котором происходит отрыв струи от внутренней обечайки, т. е. в виде [c.146]

Увеличение расхода воздуха в эжекторном контуре сопла, кроме того, делает режим запуска сопла менее резким, ослабляя перерасширение струи и скачкообразный переход от отрывного к автомодельному режиму течения. [c.145]

Рассмотренные выше особенности течения в плоском эжекторном сопле оказывают влияние на такие характеристики эжекторных сопел, как давление во втором (эжекторном) контуре и на условия определения режима запуска плоского эжекторного сопла, т. е. перехода от отрывного течения к безотрывному (автомодельному). При этом явление переходного режима течения (режим запуска ) для плоского эжекторного сопла приобретает существенно иной характер, чем для круглого эжекторного сопла. Момент достижения рассмотренного в главе И1 переходного режима течения в круглых эжекторных соплах характеризовался для конкретного варианта сопла некоторой величиной степени понижения давления тг ", при которой имеет место присоединение реактивной струи к внутренней стенке эжектора, когда после резкого снижения давление в эжекторном канале. [c.247]

Начало автомодельного или безотрывного режима течения в эжекторных соплах имеет место в конце переходного участка и характеризуется постоянством относительного полного давления во втором (эжекторном) контуре сопла Ро2 Рос при дальнейшем увеличении степени понижения давления (режим 3 на рис. 3.68). Начиная с этого момента давление в эжекторном контуре, отнесенное к давлению в окружающей среде, 2/ 00. монотонно возрастает, а потери тяги начинают уменьшаться по мере приближения к своему минимальному значению, соответствующему расчетному режиму течения в каждом конкретном эжекторном сопле. Момент перехода к автомодельному течению, величина давления в эжекторном контуре, потери тяги и импульса сопла зависят от геометрических параметров сопла и величины расхода воздуха в эжекторном контуре. Простейшее эжекторное сопло — со звуковым насадком и цилиндрической обечайкой, изображенное схематично на рис. 3.68, так же как и другие схемы эжекторньгх сопел (рис. 2.1), характеризуется двумя определяющими геометрическими параметрами — относительной площадью среза / п эквивалентным углом коничности между кромкой критического сечения сопла и кромкой среза эжектора 0экв- Эти два параметра определяют, с одной стороны, момент перехода от отрывного течения к автомодельному. [c.159]

Для каждой зависимости АР = f течение в эжекторных соплах характеризуется тремя рассмотренными выше режимами течения отрывным, переходным и автомодельным. Эти режимы указаны на рис. 3.89 в качестве примера для варианта с эквивалентным углом коничности = 3,5°. При небольших значениях тг (тг 1,4) в этом варианте сопла имеет место отрывной режим течения, когда струя не присоединяется к стенке обечайки. Переходный режим течения здесь находится в диапазоне 1,6-1,8. Пик потери при 1,8 соответствует резкому падению давления в эжекторном контуре, связанному с моментом запуска сопла и переходу к автомодельному течению (рис. 3.85). При увеличении тг на автомодельном режиме течения потери тяги снижаются в связи с уменьшением перерасширения струи вплоть до значений ТГс, соответствующих расчетному режиму течения. При = тг расч потери тяги достигают минимальной величины, а затем при дальнейшем росте должны увеличиваться в связи с недорасширением реактивной струи. Увеличение 03J.J3 при = onst (рис. 3.89) приводит в соответствии с рис. 3.77 к [c.166]

Конец переходного режима течения совпадает с началом автомодельного режима течения 3, рис. 3.68, когда давление в эжекторном контуре сопла перестает зависеть от условий в окружающей среде. Автомодельный режим течения характеризуется постоянством отношения давления в эжекторном контуре к полному давлению в реактивной струе 2/Ро с = onst, или линейным увеличением отношения этого давления к давлению в окружающей среде р 2/Роо с увеличением 71 . Постоянство величины р 2/Ро с облегчает анализ характеристик сопел на автомодельном режиме течения. [c.159]

Эжекторный контур сопла на отрывном режиме течения сообгцается с окружаюгцей средой или атмосферой. Конец отрывного режима 1 и начало переходного режима течения 2 (т. Яна рис. 3.68) сопровождается в ряде случаев, и особенно при нулевых расходах вторичного воздуха vQ2 эжекторном контуре, началом достаточно резкого снижения давления в эжекторном контуре р 2 и ростом потерь тяги. При этом максимальное падение давления и пик потерь тяги соответствуют примерно моменту касания слоя смешения реактивной струи кромки обечайки эжектора. Этот момент характеризует конец переходного и начало автомодельного режимов и иногда называется моментом запуска сопла (т. К на рис. 3.68). В зависимости от геометрических параметров эжекторного сопла и условий течения переходный режим может [c.137]

Более детально и наглядно отмеченная выше особенность плоского эжекторного сопла по сравнению с круглым эжекторным соплом рассмотрена на рис. 5.18 для больших значений Д, чем на рис. 5.17. Различие эквивалентных углов коничности у круглого и плоского (вариант 3 в таблице 5.1) эжекторных сопел не является принципиальным, а анализируемые явления отличаются только диапазонами степени понижения давления тГс, где реализуются переходные режимы течения. Для плоского эжекторного сопла переходный режим течения занимает область тГс — 8-18 (рис. 5.18а), для круглого переход от отрывного к автомодельному (безотрывному) течению происходит практически при одном значении тГс (рис. 5.18 , в). При достижении этого шачения для рассматриваемого варианта круглого эжекторного сопла с =2,72 0ЭКВ = 7,8 [33] (тГс 2,7) происходит, как было рассмотрено в главе П1, практически скачком присоединение реактивной струи к внутренней стенке эжектора, резкий переход от отрывного течения к автомодельному (безотрывному) и при ТГс > 2,7 относительное давление в эжектортом контуре р 2 = Ро2 /Роо начинает возрастать с увеличением тГс, а величина р 2 = Р02/Р0С остается при этом постоянной (рис. 5.18 , в). [c.249]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...