Скачки уплотнения Образование скачков уплотнения

Рис. 4.26. Взаимодействие двух потоков с образованием скачков уплотнения

При достаточно низком противодавлении на критическом режиме поток смеси может остаться сверхзвуковым и на выходе из диффузора. Это может представлять интерес в тех случаях, когда используется скоростной напор потока смеси или возникающая при истечении реактивная сила полное давление смеси при этом будет значительно выше, чем при < 1. Однако в обычных схемах работы эжектора требуется получить возможно большее статическое давление газа на выходе из эжектора. Для этого сверхзвуковой поток, полученный на выходе из камеры смешения при критических режимах работы эжектора, необходимо перевести в дозвуковой. Принципиально здесь возможно применение сверхзвукового диффузора, где торможение будет происходить без скачков или в системе скачков с небольшими потерями. Обычно, однако, в эжекторах применяются конические диффузоры дозвукового типа, в которых сверхзвуковой поток тормозится с образованием скачка уплотнения. Если считать скачок уплотнения прямым, то легко видеть, что минимальные потери полного давления в нем будут тогда, когда скачок располагается непосредственно перед входным сечением диффузора, т. е. возникает в сверхзвуковом потоке с приведенной скоростью Я,з. [c.532]

Рассмотрите физическую природу образования скачков уплотнения. [c.100]

Проанализируем различные случаи, которые могут привести к образованию скачков уплотнения, изображенных на рис. 4.13. Отошедший криволинейный скачок уплотнения может быть в случае, когда (i, [c.121]

Отрыв потока с образованием скачка уплотнения может произойти в том случае, если пластинка имеет изломы. На рис. 1.11.7,а, б показаны схемы такого отрыва, вызванного уступом и клином. [c.101]

Отрыв перед уступом возникает и при дозвуковых скоростях. При сверхзвуковом обтекании такой отрыв сопровождается образованием скачка уплотнения перед точкой отрыва, вызванным отклонением потока на некоторый угол вследствие появления застойной зоны перед уступом. Появляющийся на стенке дополнительный градиент давления способствует смещению вперед точки отрыва. Дозвуковое обтекание клина обычно не сопровождается отрывом. В сверхзвуковом потоке такой отрыв возможен вследствие появления косого скачка уплотнения, вызывающего продольный положительный градиент давления. При этом точки отрыва и последующего присоединения потока находятся вблизи излома стенки. [c.101]

Уравнение (9-42) играет фундаментальную роль в газодинамике, так как допускает аналитические решения, позво-ляющие установить основные закономерности эволюции возмущения конечной амплитуды до образования скачков уплотнения или ударных волн. Анализ эволюции на основе уравнения (9-42) является широко известным и содержится в любом учебнике по газовой динамике. [c.254]

Такой характер течения среды (с образованием скачка уплотнения перед решеткой) может иметь место, в частности, в корневых сечениях рабочего венца последней ступени при режиме работы [c.177]

В исследованиях течения через решетки турбомашин возникает ряд задач, в которых трение жидкости об ограничивающие стенки отсутствует или пренебрежимо мало. Эти задачи связаны с процессом смешения в потоке струй или образования скачков уплотнения, причем для рассматриваемых течений характерно выравнивание параметров потока на бесконечности за решеткой. Выравнивание при смешении струй происходит в результате действия сил внутреннего трения, а в сверхзвуковом потоке — в результате воздействия на скачки волн разрежения. [c.232]

Рис. 1-16. Схема образования скачка уплотнения.

Таким образом, даже при отсутствии за колесом спрямляющих поток лопаток, можно организовать торможение воздушного потока, выходящего с большой скоростью из колеса, направив его в пространство между двумя кольцевыми поверхностями (стенками). Поэтому участок между сечениями 2—2 и 2 —2 (см. рис. 2.4) получил название безлопаточный диффузор . (Можно показать, что в таком диффузоре возможен переход от сверхзвуковой скорости к дозвуковой без образования скачка уплотнения). Однако в без-лопаточном диффузоре уменьшение скорости происходит сравнительно медленно (примерно обратно пропорционально радиусу), что приводит к необходимости выполнять его с увеличенными диаметральными габаритными размерами и сопровождается большими потерями на трение воздуха о стенки. Для более эффективного торможения потока, выходящего из колеса, в центробежных ступенях (компрессорах) авиационных ГТД обычно применяют лопаточные диффузоры, работающие аналогично направляющим аппаратам осевых ступеней. В некоторых конструкциях для уменьшения габаритных размеров центробежной ступени канал диффузора выполняется криволинейным с частичным или полным поворотом потока в нем из радиального направления в осевое. [c.47]

Режимы, соответствующие сверхзвуковой скорости на входе в трубу, изображены на рис, 3.8 пунктиром. Опыт показывает, что эти режимы оказываются неустойчивыми и процесс идет более сложным образом с образованием скачков уплотнения. [c.48]

На больших скоростях полета вперед число Маха на конце наступающей лопасти велико. Следовательно, профиль лопасти должен иметь высокое критическое число Маха, соответствующее росту сопротивления и образованию скачка уплотнения при малых углах атаки на стороне наступающей лопасти. [c.314]

При достижении достаточно большого разрежения в потоке обтекание тел происходит без образования скачков уплотнения. Подобные течения осуществляются без выделения в потоке теплоты превращения видимой кинетической энергии в тепловую. Таким обтеканиям должны отвечать новые предельные значения параметра Р. Их установление существенно необходимо для расчетов сверхзвуковых полетов тел в высоких слоях атмосферы. [c.317]

Итак, вторая особенность сверхзвукового потока заключается в том, что его торможение носит скачкообразный, ударный характер, т. е. происходит с образованием скачков уплотнения — либо прямых, превращающих сверхзвуковой поток в дозвуковой, либо более слабых, косых, за которыми поток может остаться сверхзвуковым. До встречи со скачком поток остается невозмущенным. [c.28]

Характерные случаи образования скачков уплотнения в сверхзвуковом воздушном потоке [c.28]

Волновое сопротивление создается в результате распределения давления, характерного для обтекания тела с образованием скачков уплотнения. [c.59]

В последние годы исключительно широкое распространение получили оптические методы исследования различного рода физических явлений и процессов в прозрачных средах. К таким явлениям следует отнести образование скачков уплотнения в аэродинамических трубах при обтекании моделей сверхзвуковыми потоками газа, различные процессы теплообмена (свободная конвекция, термодиффузия, образование температурных полей вокруг нагретых тел и др.), деформацию фронта световой волны из-за неоднородности прозрачного исследуемого объекта, вариации показателя преломления (давления, плотности) вследствие каких-либо причин и т. д. Значительный интерес представляет определение параметров плазменных струй, а также изучение полей напряжений оптических моделей под действием приложенных к ним сил, исследование микрорельефа поверхности, структуры тонких пленок и другие вопросы. [c.3]

Уже в те годы исследователей интересовал вопрос о процессах, происходящих при переходе газа из начального состояния перед ударной волной в конечное состояние после ударной волны. Еще В. Дж. Ренкин показал, что такой переход осуществляется в некотором слое, толщину которого он определил, основываясь на теплопроводности как одной из причин образования скачка уплотнения. В такой же постановке решил задачу Л, Прандтль [c.315]

Образователи ударных волн. Полет самолета со сверхзвуковой скоростью сопровождается своеобразным хлопком, который является следствием образования скачков уплотнения и волн разрежения перед носком фюзеляжа, фонарем кабины самолета, в местах стыка крыла и оперения с фюзеляжем. Основные мощные ударные волны образуются носовой частью самолета и крылом (они в полете первыми встречают частицы воздуха) и затем хвостовым оперением. Такие ударные волны называются соответственно головной и хвостовой (рис. 1.5, а). Промежуточные ударные волны или догоняют головную волну и сливаются с ней, или отстают и сливаются с хвостовой. [c.13]

При /=+2,5° (см. рис. 12) увеличение числа Mi вызывает интенсивный рост скорости на выпуклой поверхности профиля и образование скачков уплотнения (см. рис. 16), сопровождается отрывом пограничного слоя и также приводит к раннему наступлению третьего режима течения. [c.28]

Развитие сверхзвуковых зон на поверхности профиля и образование скачков уплотнения при уменьшении угла установки приводит к относительно раннему перегибу кривых g=/(Mi) и уменьшению критического числа М. [c.50]

После сказанного выше легко дать решение задачи об обтекании клина или излома стенки с образованием скачка уплотнения и распространяющегося за ним с заданной скоростью Un фронта медленного горения. Оно строится аналогично решению задачи об обтекании клина с волной детонации и содержит его как частный случай. [c.43]

С этой целью решалась задача об обтекании однородным сверхзвуковым потоком идеального газа конфигураций, изображенных схематически на рис. 3 и образованных полуплоскостями Pi и Р2, проходящими через оси у и z. Векторы нормалей ni и П2 к Pi и Р2 направлены в исследуемую часть возмущенной области и образуют с положительным направлением оси х угол тг/2 + O. Если вектор скорости набегающего потока qoo направлен по оси ж, то при й > О (рис. 3, а) рассматриваемые стороны указанных полуплоскостей обтекаются с образованием скачков уплотнения, а при й < О (рис. 3, б) - центрированных волн разрежения, присоединенных к передним кромкам, совпадающим с осями у и z. Исходные уравнения газовой динамики, записанные в форме интегральных законов сохранения в декартовой системе координат, имеют полностью дивергентный вид. В соответствии с ограничением метода число Маха в набегающем потоке и ориентация векторов ni и П2 должны быть такими, чтобы всюду в расчетной области проекция вектора скорости на ось х была больше скорости звука. [c.180]

Предполагается, что изменение контура не вызывает образования скачка уплотнения, который может проникнуть вперед за упомянутую характеристику. [c.306]

Рис. 4.27. Взаимодействие двух потокоз с образованием скачка уплотнения и волны разрежения

Наряду с этим, как видно из рис. 5.23, при %а > Ярасч тяга резко уменьшается, т. 6. сопло с перерасширением газа применять нецелесообразно, если даже не учитывать повышенных потерь трения в нем и возможности образования скачков уплотнения при уменьшении величины Яс. [c.248]

Примером образования скачка уплотнения может служить истечение газа из сужающегося канала (сопла) в среду, находящуюся под давлением, меньшим критического. Струя газа вытекает из сопла под критическим давлением. В среде, окружающей сопло, масса газа расширяется, скорость его течения увеличивается и становится больше скорости звука затем после расширения струя тормозится. Торможение может осуществляться, как это указывалось, только с образованием скачка уплотнения. В рассматриваемой массе струи газа, плотность и давление становится большими, чем в окружающей среде. Это ведет снова к расширению массы газа и образованию нового скачка уплотнения. Струя, вытекающая из сопла в среду с давлением, меньщим критического, будет состоять из ряда скачков уплотнения. В каждом скачке уплотнения происходят гидравлические потери. Запас энергии струи от одного скачка к другому уменьшается до тех пор, пока поток полностью не смешивается с массой окружающей среды. [c.124]

O d e соответствует расчетному режиму течения. Кривая O dfk или O d f k отвечает нерасчетному режиму течения с образованием скачка уплотнения d f, в результате которого давление газа возрастает на величину pf,—pd,, а скорость течения уменьшается на Wd—Wf. [c.281]

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]

Однако если периферийная часть потока более высокона-порна, то вследствие образования скачков уплотнения возможно влияние ее на течение левее характеристики 2-го семейства ас. Более того, давление за скачком сЬ может быть столь большим, что низконапорные центральные струйки тока преодолеть его не смогут, и безотрывное обтекание тела в целом окажется невозможным К [c.112]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...