Cтраница 2
![]() |
Схема истечения идеального газа из плоского сопла Л аваля. а - с недорасширением. б, к - с перерасширением. [16] |
Сверхзвуковые сопла Лаваля широко применяются в аэродинамических трубах для создания равномерного сверхзвукового потока в рабочей части трубы, в воздушно-реактивном и жидкостно-реактивном двигателях для преобразования части энтальпии, к-рой газ располагает на входе в С. Во многих случаях необходимо изменять число М на выходе из С. [17]
Четвертый тип М - области при обтекании плоских или осесим-метричных тел равномерным сверхзвуковым потоком при численных исследованиях и в экспериментах не наблюдался. [18]
Ниже приводится родственный результат для случая симметричного обтекания гладкого выпуклого профиля равномерным сверхзвуковым потоком с отошедшей ударной волной. [19]
Параметры на такой границе находятся из решения задачи обтекания прямолинейной стенки равномерным сверхзвуковым потоком, параметры которого равны малым величинам с нижними индексами j 1 / 2 и j TV - 1 / 2 для нижней и верхней границы соответственно. [20]
Рассматривается задача о возникновении скачка уплотнения в течении типа простой волны, примыкающем к области равномерного сверхзвукового потока. [21]
Параметры на верхней и нижней продольных границах ячейки определяются из решения плоской задачи о взаимодействии двух равномерных сверхзвуковых потоков ( см. § 9, гл. Потоки начинают взаимодействовать по прямой линии, проходящей через точку с координатами х хо, г rh где j п и п - I для верхней и нижней границы соответственно. Возможные варианты решения задачи схематически изображены на рис. 14.7. Двойные линии обозначают ударные волны, штриховые - тангенциальные разрывы, пунктирные - границы веера характеристик, сплошная прямая - возможное расположение продольной границы ячейки. Напомним, что на тангенциальном разрыве имеет место разрыв касательной составляющей скорости и произвольный разрыв плотности. Давление на таком разрыве непрерывно. Через тангенциальный разрыв газ не течет. На ударной волне наблюдается разрыв нормальной составляющей скорости, плотности и давления, тангенциальная составляющая скорости непрерывна на таком разрыве. [22]
Установим величину угла наклона звуковой линии в звуковой точке ударной волны, возникающей при обтекании тела равномерным сверхзвуковым потоком. [23]
Как сказано выше, параметры на верхней и на нижней границах элементарной ячейки определяются из решения плоской задачи о взаимодействии равномерных сверхзвуковых потоков. Решение такой автомодельной задачи ( если оно существует) зависит только от отношения т - ( г - TJ) / ( X - XQ), гДе j - п и п - 1 Для верхней и нижней границ соответственно ( потоки начинают взаимодействовать в точке х жо, r rj) - Различные ситуации приведены на рис. 2, на котором двойные линии - ударные волны, пунктирные - границы вееров волн разрежения и штриховые - тангенциальные разрывы. В областях 1 - 4 на рис. 2, а-г и в областях 1 - 3 на рис. 2, д параметры постоянны. В случае рис. 2, д между замыкающими границами вееров волн разрежения, которые при этом одновременно являются линиями тангенциальных разрывов, располагается область вакуума. Сплошной линией на рис. 2 дана граница элементарной ячейки, а стрелками - направления и величины скоростей взаимодействующих потоков. Граница может попасть в любую область справа от вертикали х XQ и, в частности, внутрь веера или в один из невозмущенных потоков. [24]
Отметим, что каждая ударная поляра представляет собой образ в плоскости годографа А / 3 ударной волны, возникающей в равномерном сверхзвуковом потоке при AI АОО. [25]
Рассмотрим симметричное обтекание выпуклого профиля ( гладкого или с угловой точкой, из которой выходит звуковая линия к ударной волне) равномерным сверхзвуковым потоком идеального газа с отошедшей ударной волной. Пусть функция тока равна нулю на критической линии тока. Ввиду симметрии будем рассматривать только верхнюю полуплоскость течения, в которой функция тока положительна. [26]
Для определения больших величин ( А, В и С), входящих в правые части (1.1), рассматривается автомодельная задача взаимодействия двух равномерных сверхзвуковых потоков, линия встречи которых совпадает со стороной элементарного четырехугольника, лежащего в плоскости х XQ. Вектор скорости каждого из взаимодействующих потоков можно разложить на две компоненты, одна из которых ( касательная) параллельна линии соприкосновения, а другая ( нормальная) лежит в плоскости, перпендикулярной к указанной линии. После этого задача взаимодействия сводится к рассмотренной в Гл. Касательные компоненты на взаимодействие не влияют и для каждого потока остаются неизменными вплоть до линии тангенциального разрыва. Большие величины, стоящие в правых частях (1.1), определяются ориентацией в области взаимодействия боковой плоскости, которая согласно сказанному ранее, проводится ( в пространстве ж, г, ( р) через рассматриваемую сторону элементарной ячейки, лежащей в сечении х XQ, т.е. через линию соприкосновения потоков, и через середину противоположного ребра элементарного объема, построенного на этой ячейке. Такие же боковые плоскости используются при расчете больших величин на тех гранях элементарных объемов, которые совпадают со стенкой или с границей струи. Здесь рассматриваются соответствующие задачи двумерного обтекания, причем составляющая скорости, параллельная ребру, принадлежащему сечению х XQ, также не изменяется. [27]
Забегая вперед, отметим, что указанная ситуация реализуется, например, в области за выпуклой ударной волной, возникающей при обтекании тела равномерным сверхзвуковым потоком. [28]
Рассматривается задача профилирования контура головной части плоского тела, который, соединяя фиксированные начальную и конечную точки, реализует минимум волнового сопротивления в равномерном сверхзвуковом потоке идеального ( невязкого и нетеплопроводного) газа. Согласно выполненным ранее исследованиям, в той части пространства D определяющих параметров задачи ( числа Маха MOO или безразмерной скорости Voo набегающего потока, относительной толщины т и т.п.), в которой искомый контур обтекается с присоединенной ударной волной, он близок к отрезку прямой. [29]
Полученные в результате интегрирования ударные волны BL и GM ( они выпускаются из передней и задней кромок профиля) отделяют области QBL и KGM равномерного сверхзвукового потока одной и той же скорости впереди и позади профиля от области простой волны LBPGM. Таким образом, метод Фридрихса позволяет очень просто получить форму ударных волн и поток между ними. Одно из соотношений на скачке уплотнения при этом выполняется точно, а два других - приближенно. [30]