Cтраница 4
![]() |
Схема сверхзвукового истечения с избытком давления. / - сопло, 2 - граница струи, 3 - скачки уплотнения. [46] |
Торможение сверхзвукового потока приводит, естественно, к возникновению скачков уплотнения. В результате этого в некоторой части сечения струи скорость становится дозвуковой, а давление выше атмосферного. Затем давление вновь уменьшается, сближаясь с атмосферным. В результате второго перерасширения и последующего увеличения давления возникает вторая группа скачков уплотнения. Естественно, что вследствие потерь в первой группе скачков второе перерасширение струи и вторая группа скачков уплотнения получаются слабее первой. Таким образом, постепенно струя рассеивает свою энергию ( подробнее об этом см. § 6 гл. При небольшом избытке давления на срезе сопла также получаются колебания скорости и давления вдоль оси струи, но без скачков уплотнения. [47]
![]() |
Графики газодинамических функций v, r, / ( х 1 41.| Схема сопла Лаваля. [48] |
Для сверхзвукового потока наблюдается обратная закономерность. [49]
Возмущения сверхзвукового потока справа от этой линии и, в частности, изменение формы стенок сопла правее точек А и Л4 не влияет на смешанное течение левее линии (22.14), если, конечно, при этом в потоке не образуются скачки уплотнения, которые могут проникнуть за эту линию. [50]
![]() |
Схема сверхзвукового истечения с избытком давления. 1 - сопло, 2 - граница.| Схема истечения из плоскопараллельного сопла Лаваля на режиме. [51] |
Торможение сверхзвукового потока приводит, естественно, к возникновению скачков уплотнения. В результате этого в некоторой части сечения струи скорость становится дозвуковой, а давление выше атмосферного. Затем давление вновь уменьшается, сближаясь с атмосферным. В результате второго перерасширения и последующего увеличения давления возникает вторая группа скачков уплотнения. Естественно, что вследствие потерь в первой группе скачков второе перерасширение струи и вторая группа скачков уплотнения получаются слабее первой. Таким образом, постепенно струя рассеивает свою энергию ( подробнее об этом см. § 6 гл. При небольшом избытке давления на срезе сопла также получаются колебания скорости и давления вдоль оси струи, но без скачков уплотнения. [52]
Торможения сверхзвукового потока газа в каналах широко используется в различных устройствах авиационной, космической техники. Это прежде всего диффузоры аэродинамических труб, воздухозаборники прямоточных воздушно-реактивных двигателей, которые осуществляют преобразование кинетической энергии набегающего потока в потенциальную энергию сжатого газа. [53]
Изучение сверхзвуковых потоков разреженных газов представляет интерес как для решения практических задач, связанных с полетами тел на больших высотах, так и для решения принципиальных вопросов аэродинамики разреженных газов. Экспериментальных работ в области сверхзвуковых течений разреженных газов опубликовано мало. Это объясняется в большой степени методическими трудностями. Большинство методов, успешно применяемых для исследования течений плотных газов, или не применимо в случае течений разреженных газов, или их применение требует сложных усовершенствований. Их применимость ограничивается давлениями 1 - 10 мм рт. ст. Поэтому метод визуализации, использующий свойства послесвечения, представляется наиболее перспективным для исследований течений разреженных газов. В основе метода лежит зависимость интенсивности послесвечения от термодинамического состояния газа. Применение метода ограничивается давлением, при котором уже невозможно организовать разряд, вызывающий длительное послесвечение. В зависимости от условий эксперимента, предельное давление может быть доведено до 8 - б - 10 - 3 мм рт. ст. В статье [1] дается обзор работ, посвященных исследованию свойств послесвечения в азоте и воздухе и их применению в газодинамических исследованиях. Медленное затухание свечения позволяет работать на стационарных аэродинамических установках и получать картины обтекания тел регистрацией на фотопластинку. В таких газах, как Не, Ar, Ne, H2 и др., послесвечение длится в среднем 10 - 3 - 10 - 2 сек. При таком быстром затухании приходится работать в области малых интенсивностей света, а это вызывает необходимость фотоэлектронной регистрации. Малая продолжительность послесвечения накладывает ограничение на скорость исследуемых процессов - они должны протекать за 10 5 - 10 - 4 сек. Процесс сжатия газа в ударной волне отвечает этому требованию. Что касается более медленных процессов, то они будут регистрироваться с искажениями, вызванными наложением процесса высвечивания на исследуемый процесс. Возможность использования послесвечений небольшой длительности позволяет выбрать наиболее простой тип возбуждающего разряда. [54]
![]() |
Плоскость годографа сверхзвукового адиабатического. [55] |
Пусть невозмущенному сверхзвуковому потоку слева на бесконечности соответствует точка А плоскости годографа. [56]
![]() |
Насадок Пито для измерения полного давления. [57] |
В сверхзвуковом потоке перед головной частью насадка образуется скачок уплотнения, за которым газ тормозится уже при дозвуковой скорости. [58]
В сверхзвуковом потоке уменьшение сечения из-за аналогичного искривления границы струи приводит к росту статического давления; возникающая сила при этом направлена наружу и стремится вытолкнуть частицы окружающей среды. [59]
В сверхзвуковом потоке М1 скобка в правой части (3.34) положительна, так что dc и dF имеют одинаковые знаки и картина меняется: сужение струйки приводит к уменьшению скорости, а расширение - к ее росту. [60]