Cтраница 2
Из изложенных выше результатов экспериментальных исследований можно сделать заключение, что вязкость оказывает весьма существенное влияние на характер течения газа при наличии скачков уплотнения. Это влияние особенно существенно при течениях в каналах сверхзвукового диффузора; там оно определяет значительную разницу между рассчитанными и экспериментально полученными коэффициентами восстановления давления. [16]
На рис. 1.5.2 ( см. также рис. 1.3.7, б) приведены распределения давления в сопле при максимальном расходе газа и наличии скачка уплотнения в различных сечениях расширяющейся части сопла. [17]
Если бы поток в сверхзвуковом диффузоре можно было рассматривать как изэнтропический, пренебрегая наличием в нем необратимых процессов: скачков уплотнения, трения и др., то этот диффузор представил бы в свою очередь идеальное сопло Лаваля, только с обратным по направлению потоком. Такое сопло часто называют обратным соплом Лаваля, иногда сохраняя это наименование и для реального сверхзвукового диффузора, восстановление давления в котором всегда связано с необратимыми неизэнтропически-ми процессами и прежде всего с наличием скачков уплотнения, неизбежных при переходе сверхзвуковых потоков в дозвуковые. [18]
Заметим, что изложенная схема расчета обтекания сверхзвуковым потоком профиля, составленного из прямолинейных отрезков, применима лишь при таких углах атаки 8, при которых угол 8г - - 8 остается меньше предельного угла отклонения шах для заданной скорости набегающего потока. Если 81 8штах, то перед профилем образуется отделившийся скачок уплотнения с криволинейным фронтом. Расчет обтекания тела при наличии отделившегося криволинейного скачка уплотнения составляет, как уже указывалось, одну из труднейших задач газовой динамики. [19]
При расчете стационарных чисто сверхзвуковых течений используемая система уравнений является гиперболической и без введения времени. Поэтому целесообразно при расчете сверхзвуковых течений применять методы сквозного счета непосредственно для интегрирования уравнений стационарного течения. Необходимо учитывать также, что в сверхзвуковых течениях, как правило, при наличии скачков уплотнения и других особенностей имеет место гораздо большая неравномерность параметров потока по сечению, чем в областях дозвуковых и трансзвуковых течений. Поэтому при расчете сверхзвуковой области методом установления требуется большее число расчетных точек и, как следствие, значительное увеличение времени счета. [20]
При работе диффузора в качестве элемента струйного компрессора поле скоростей на входе в диффузор всегда неравномерно. При использовании больших перепадов давления в активных соплах часть газового - потока может иметь сверхзвуковую скорость. В этом случае в начальной части диффузора поток получает ускорение, а затем системой скачков уплотнения переходит в дозвуковой, скорость которого ( продолжает уменьшаться в остальной части диффузора. Наличие скачков уплотнения ведет к дополнительным потерям в диффузоре. [21]
Заметим, что все вышеприведенные расчеты выполнены без учета нарастания пограничного слоя на обтекаемых поверхностях. Для этого необходимо применить какой-либо численный или интегральный метод расчета ламинарного или турбулентного пограничного слоя ( гл. VI) совместно с изложенным выше методом сквозного счета. При наличии интенсивных скачков уплотнения в сверхзвуковом потоке возможен отрыв пограничного слоя ( гл. Отрыв пограничного слоя приводит к картине течения в канале, существенно отличающейся от идеального расчета. [22]
Последняя кривая на рис. 117, относящаяся к числу М 0 835, резко выпадает из общей закономерности развития кривых давления с ростом Мх. Прежде всего бросается в глаза значительное уменьшение по абсолютной величине и сглаживание по форме пика разрежения, затем ясно видно скачкообразное восстановление давления, показанное на рисунке пунктиром. Дальнейшее расширение трубки тока создает движение, аналогичное движению в сопле Лаваля. Скорость становится сверхзвуковой и затем в скачке уплотнения возвращается к дозвуковому значению. Наличие скачков уплотнения приводит к возникновению значительных потерь механической энергии и вредно отражается на аэродинамических характеристиках крылового профиля. Одной из мер борьбы с этим явлением является создание профилей с возможно поздним образованием критической скорости на их поверхности. [23]
Последняя кривая на рис. 115, относящаяся к числу Моо 0 835, резко выпадает из общей закономерности развития кривых давления с ростом Моо. Прежде всего бросается в глаза значительное уменьшение по абсолютной величине и сглаживание по форме пика разрежения, затем ясно видно скачкообразное восстановление давления, показанное на рисунке пунктиром. Дальнейшее расширение трубки тока создает движение, аналогичное движению в сопле Лаваля. Скорость становится сверхзвуковой и затем в скачке уплотнения возвращается к дозвуковому значению. Наличие скачков уплотнения привадит к возникновению значительных потерь механической энергии и вредно отражается на аэродинамических характеристиках крылового профиля. [24]