Конические скачки уплотнения

Участки поверхности сопла и дефлектора, на которые действует возмущенный поток, имеют сложные очертания, что обусловлено влиянием краевых эффектов. Для точного их воспроизведения следует использовать экспериментальные данные, полученные по дренажным испытаниям, а также наблюдениям за следом течения на поверхности сопла и дефлектора. В первом приближении можно считать, что рассматриваемые поверхности ограничены коническими скачками уплотнения с прямолинейными образующими А А и ВВ и с осями симметрии, расположенными соответственно на стенках сопла и дефлектора. [c.329]

В режиме А течение обусловлено относительно малыми углами р к (до-критическими), при которых перед головным конусом возникает присоединенный конический скачок уплотнения. Давление за ним оказывается сравнительно небольшим, и оно незначительно сказывается на давлении в пограничном слое на поверхности иглы. При этом продольный градиент давления невелик и отрыва не происходит. [c.385]

Конический скачок уплотнения [c.340]

В случае почти установившегося конического течения при отрыве на изломе поверхности иглы или в какой-либо другой точке ее поверхности угол конической области отрыва при М = 1,96 возрастает с ростом угла конического скачка уплотнения (фиг. 37), причем измеренные значения согласуются с теоретическими, приведенными в таблице Копала [57], хотя измеренные значения [c.229]

Фиг. 37. Соотношение между углом конического скачка уплотнения и углом конической области отрыва [46].

Интересно отметить, что все границы на фиг. 49 сходятся ж значению угла отхода конического скачка уплотнения. Пульсирующее течение возникает при углах конуса, больших, чем [c.240]

По фотографиям на фиг. 24—29 можно видеть, что во всех случаях линии тока, проходящие вдоль границы области отрыва, отклоняются наружу вблизи излома поверхности, поскольку здесь начинается скачок уплотнения. Этот эффект более заметен в случае полусферического носка, чем плоского, в особенности при ламинарном пограничном слое на игле. Как видно из фиг. 24 и 26, при ламинарном пограничном слое на игле половина угла конического скачка уплотнения, начинающегося вблизи отрыва, составляет приблизительно 25°. Так как этот угол меньше 30,7 (соответствующего М = 1,96), отрыв быстро перемещался вверх по потоку, как только возникала такая картина течения. Однако в случае турбулентного течения соответствующее значение угла скачка уплотнения хорошо согласуется с расчетным, вычисленным по наклону поверхности области отрыва, указывая тем самым на почти стационарное положение точки отрыва. [c.242]

При решении этой задачи необходимо учесть, что угол отклонения потока в коническом скачке уплотнения ш меньше угла между образующей конуса и направлением набегающего потока (Окон=Р- Зависимость = /"( кон Щ приведена в приложении XXI. При (Окон=р = 20° и Мн=4 получается =15°. Параметры за косым скачком уплотнения определяются как для плоского потока по методу, использованному в решении задачи [c.210]

Для дальнейшего анализа режимов обтекания конуса заметим, что в течении разрежения Уп > а, и каждый луч (точнее - конус, описанный этим лучом) можно заменить коническим скачком уплотнения. Рассмотрим некоторую точку N интегральной кривой JNL, описывающей течение разрежения, и проведем через нее ударную поляру, для которой скорость ОН является начальной (рис. 9, отрезки поляры с обеих сторон от ОН). Поляра выходит из точки N под тем же углом, что и эпициклоида, но имеет большую кривизну. Точка М в плоскости годографа, соответствующая скорости газа за скачком, должна лежать на пересечении ударной поляры с касательной к интегральной кривой в точке N. Действительно, из условия неразрывности области течения в плоскости ху следует, что направление скачка, определяемое как направление нормали к секущей НК, должно совпадать с направлением нормали к интегральной кривой в точке N. [c.48]

Хотя сформулированная краевая задача для уравнения второго порядка (16.5) содержит три условия, она не является переопределенной, так как при заданном фо (т. е. при заданном угле раствора конуса) вели- ь чина ф (т. е. угол раствора конического скачка уплотнения) заранее неизвестна и должна находиться в процессе решения. [c.323]

Теория конического скачка уплотнения [c.431]

Основной особенностью сверхзвукового обтекания заостренных тел вращения является образование вблизи лобовой части тела поверхности разрыва, при известных условиях имеющей форму присоединенного конического скачка уплотнения. Как об этом можно заключить [c.431]

При расчете параметров состояния потока между коническими скачками-уплотнения (особенно для первой ступени сверхзвукового диффузора) необходимо знать угол Рк, величина которого выбирается из условия Vпл = Vк. [c.37]

КОНИЧЕСКИЕ СКАЧКИ УПЛОТНЕНИЙ [c.181]

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]

При М>0,85 на цилиндрической части насадка с полусферической головкой появляются местные сверхзвуковые зоны со скачками уплотнения, расположенными впереди приемных отверстий, которые вносят искажения в результаты измерения статического давления. Для уменьшения этих искажений при измерении высокоскоростных потоков (М>0,85) приемные отверстия насадка смещают вниз по потоку, а также используют насадки с удлиненной головкой конической или оживальной формы (спрофилированной дугами окружности). В последнем случае длина насадка оказывается меньшей по сравнению с головкой конической формы. [c.198]

Для измерения давления р о насадок должен иметь затупленную форму головки, а диаметр приемного отверстия должен быть значительно меньше наружного диаметра насадка с тем, чтобы это отверстие целиком находилось за прямым скачком уплотнения. Для измерения статического давления р, как было показано выше, необходимо использовать насадок с заостренной конической или оживальной головкой. Поэтому в сверхзвуковых потоках полное и статическое давления обычно измеряют различными насадками. При раздельном измерении полного и статического давлений в какой-либо точке потока необходимо устанавливать насадки так, чтобы в этой точке находился носик насадка полного давления и через нее же проходила плоскость расположения отверстий статического давления. [c.199]

Скачки уплотнения возникают при торможении сверхзвуковых потоков в газе какими-либо преградами. Возмущения сжатия, вызываемые отдельными точками преграды, распространяясь со скоростью звука, в сверхзвуковом потоке не могут выходить за пределы соответствующих конических поверхностей, образованных волнами Маха (см. рис. 4.2). Поэтому в ограниченном пространстве перед [c.107]

Рассмотрите схему расположения скачков уплотнения и слабых волн возмущения, а также характер распределения коэффициента давления около тела вращения с конической головной частью, обтекаемого без угла атаки сверхзвуковым потоком, при условии, что половина угла конуса при его вершине меньше критического. [c.479]

I — скачок уплотнения 2—конус 3 — промежуточная коническая поверхность [c.484]

Рассмотрим характер обтекания сверхзвуковым потоком под углом атаки а = о острого конуса с половинным углом (З, при вершине. В этом случае перед конусом возникает скачок уплотнения в виде конической поверхности с соответствующим углом 0с (рис. 10.19). Сверхзвуковое течение, образующееся между поверхностями конуса и скачка, является по своему характеру коническим. Это означает, что параметры потока (плотность р, температура Т, давление р и скорость V) остаются постоянными вдоль прямых, проведенных из вершины конуса (в том числе совпадающих с поверхностью конуса и скачка уплотнения). [c.485]

Расчет обтекания конической поверхности обычно начинают с определения параметров газа за косым скачком уплотнения по известным Mi = M и 9с (см. гл. 4). [c.489]

Схема течения около затупленного конического тела изображена на рис. 10.25. Перед телом 1 образуется отошедшая ударная волна 2 с переменной интенсивностью в различных точках ее поверхности. Эта интенсивность наибольшая в окрестности точки О полного торможения. Можно считать, что здесь волна представляет собой прямой скачок уплотнения. Переход частиц газа через такой сильный скачок сопровождается значительными потерями полного напора и повышением энтропии. В результате поверхность тела как бы покрывается слоем 3 некоторой толщины, в котором газ обладает высокой энтропией. В этом слое, называемом высокоэнтропийным, скорость газа меньше, чем при прочих равных условиях на поверхности острого конуса, где нет такого интенсивного скачка и газ тормозится слабее (рис. 10.25). [c.492]

Рассмотрим схему обтекания тела вращения (рис. 10.37) сверхзвуковым невязким потоком газа. Перед таким телом возникает головной конический (присоединенный) скачок уплотнения, простирающийся до места его пересечения (точка К) с прямолинейной волной слабых возмущений (характеристикой), выходящей из точки А сопряжения конуса с цилиндром. За точкой К вследствие взаимодействия с другими волнами, выходящими из той же точки А (и ее окрестности), скачок начнет искривляться. Линии возмущений, отразившись от скачка уплотнения, достигают цилиндрической части корпуса. Результатом этого является выравнивание давления на поверхности тела до значения р-о в набегающем потоке. [c.509]

Анализ характера распределения коэффициента давления р = (р— Poo) q< позволяет установить в общих чертах форму головных частей соответствующих тел вращения. Рассмотрим рис. 10.12, а. Прямоугольная эпюра распределения р на участке 1—2 указывает на то, что обтекаемая поверхность представляет собой заостренный конус (рис. 10.39, а). Скачок уплотнения присоединен к его вершине и имеет также коническую форму. Резкое падение давления на участке 2—3 происходит в зоне расширения потока в области АКС сопряжения конического и цилиндрического [c.513]

Рассмотрим картину течения перед затупленным телом с центральной иглой. Если длина такой иглы не превышает расстояния до криволинейного отошедшего скачка уплотнения (рис. 6.1.1,а), то ее влияние распространяется лишь на течение за этим скачком и оказывается несущественным. Выдвижение острия иглы 9 за пределы криволинейного скачка уплотнения (рис. 6.1.1,6) приводит к перестройке структуры возмущенного потока, которая характеризуется новой системой скачков уплотнения. Это обусловлено отрывом потока от поверхности иглы, который обычно происходит вблизи основания конического острия (излома). Такой отрыв вызывается большим положительным градиентом давления в пограничном слое на поверхности иглы, обусловленным торможением потока перед телом. В результате отрыва возникает застойная зона 1 с возвратным течением. Оторвавшийся пограничный слой смешивается в зоне 2 с внешним возмущенным течением и присоединяется к обтекаемой затупленной поверхности в области 3. Разделяющие линии тока 8 в зоне смешения образуют поверхность, близкую к конической, пересекающуюся с головной частью в точках Л и 5. В месте присоединения сверхзвуковой поток претерпевает поворот, который [c.383]

При дальнейшем выдвижении иглы (рис. 6.1.1, б) угол р 1, под которым происходит отрыв потока, постепенно уменьшается, скачок уплотнения становится коническим и давление за ним снижается. При этих условиях продольный градиент давления в пограничном слое на поверхности иглы [c.384]

На рис. 6.5.5 приведен спектр обтекания конуса при нулевом угле атаки и некоторой интенсивности вду-ва. Из рисунка видно, что скачки уплотнения почти прямолинейны. Это подтверждает предположение о конической форме разделяющей поверхности тока. [c.415]

Отсюда ясно, что при увеличении числа Маха полета потери растут очень сильно. Для того чтобы избежать таких больших потерь, диффузор делают с передним острым краем и центральным коническим телом, перед которым возникают косые скачки уплотнения (см. схемы на рис. 47). [c.97]

У осесимметричных входных устройств поверхность торможения получают обычно сопряжением нескольких конических поверхностей, образующих в совокупности ступенчатый конус (рис-9.8,6). Скачки уплотнения в этом случае возникают в местах излома образующей ступенчатого конуса. Внутренний канал в сверх- [c.261]

Основной особенностью сверхзвукового обтекания заостренных тел вращения является образование вблизи лобовой части тела поверхности разрыва, при известных условиях имеющей форму присоединенного конического скачка уплотнения. Как об этом можно заключить из рис. 144, представляющего картины плоского (слева) обтекания клина и пространственного (справа) обтекания конуса, течение газа за коническим скачком принципиально отли- чается от течения за плоским скачком уплотнения тем, что в случае пространственного растекания газа линии тока криволинейны. [c.340]

В данной заметке рассматривается случай L = —AD. Оказывается, что в этом случае функция Ф X = 0) дает решение Буземана [4] для течения сжатия в осесимметричном сопле, когда однородный поток после прохождения конической поверхности слабого разрыва сжимается, а затем, пройдя через конический скачок уплотнения, снова переходит в однородный прямолинейный поток. Покажем, что, выбирая специальным образом функцию X, можно получить некоторые обобщения этого решения. Уравнение для X при этом будет гиперболического типа, а поверхности слабого разрыва (г = О, Ф = onst) будет соответствовать линия параболичности (1.2). Для удобства будем в дальнейшем полагать г О, А" < 0. [c.135]

Ряд авторов использовали точные решения задач о течениях за плоскими и за осесимметричными коническими скачками уплотнения для построения и других примеров обтекания тел различной формы с головными волнами, состояш,ими из плоских или конических участков. Так, Г. П. Свипцев и Г. Т. Саядян (1948) применили решение задачи об обтекании круглого конуса для описания течений около специального класса тел вращения с внутренним каналом. Г. И. Майкапар (1967) построил семейство неосесимметричных тел, течение около которых представляет собой комбинацию вырезок из конического течения. > [c.165]

Отметим, что найденную осесимметричную волну разрежения нельзя соединить со следующим за ней потоком с помощью конического скачка уплотнения, так как в волне нормальная к лучу Ф = onst составляющая скорости дозвуковая. [c.321]

Оказывается, что здесь существует течение с сильным разрывом (коническим скачком уплотнения, см. 25), через который поток переводится в постоянный, идущий вдоль полуоси а > 0. Линия этого разрыва совпадает с некоторым лучом А = А1 (рис. 9). Следовательно, в варианте с Ао < О течение Буземана является автомодельной волной сжатия, состоящей из непрерывной волны и конического скачка уплотнения, посредством которых постоянный сверхзвуковой поток со скоростьго ио преобразуется снова в постоянный поток со скоростью из < ио. При этом результирующее течение может быть как дозвуковым, так и сверхзвуковым. [c.241]

Особенность метода характеристик состоит в том, что его реализация связана с широким и непосредственным использованием многих важных понятий и определений газовой динамики, таких, как скачки уплотнения, линии возмущения (волны Маха), одномерные или конические течения, изэнтропические (безвихревые) или неизэнтропические (вихревые) потоки газа. [c.138]

На рис. 10.1 изображена яблоковидная кривая — геометрическое место концов векторов скорости / конического течения непосредственно на обтекаемом конусе. Здесь же показаны годографы скорости 7, 2, 3 — геометрические места концов векторов скорости в возмущенной области течения между обтекаемой поверхностью и скачками уплотнения для трех конусов с углами при вершине РкТ- Рк2. Ркз-Проанализировав рисунок, укажите характерные особенности этих трех течений. [c.475]

ОА (рис. 10.22). Если бы конус был бесконечной длины, то скачок продолжался бы за точку А также в виде прямой. Однако конечные размеры конуса — причина искривления скачка начиная с точки А. Это происходит потому, что угловые точки В и С конуса (вернее, каждая точка, лежащая на окружности основания конуса) являются источ)1иками малых возмущений, которые, распросчраняясь в коническом потоке, достигают скачка уплотнения в точках А, А. ...А . Внутри угла, огра- [c.488]

Обсуждается положение точки Ферри на наветренной стороне У-образного крыла при его симметричном обтекании сверхзвуковым потоком газа. Установлено, что в зависимости от режима обтекания точка Ферри может располагаться как в точке излома поперечного контура У-образного крыла, так и всплывать от поверхности крыла к головной ударной волне в плоскости симметрии течения. Показано, что перестройка структуры конического течения обусловлена при наличии маховской конфигурации ударных волн меныпими потерями полного давления на сфере для линий тока, прогнедгних систему косой-прямой скачки уплотнения в окрестности стенки У-образного крыла, чем для линий тока, прогнедгних мостообразный скачок. [c.654]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...