Cтраница 3
Прежде всего необходимо сделать следующее замечание. Если по обе стороны ударной волны движение газа является сверхзвуковым, то ( как было указано в начале § 92) можно говорить о направлении ударной волны и соответственно этому различать ударные волны, исходящие от линии пересечения, и волны, приходящие к ней. В первом случае касательная составляющая скорости направлена от линии пересечения, и можно сказать, что возмущения, вызывающие образование разрьша, исходят от этой линии. Во втором же случае возмущения исходят из какого-то места, постороннего по отношению к линии пересечения. [31]
Горячий внешний след за тупым телом образован сжатым и разогретым в ударном слое газом, прошедшим через почти нор-мальный к потоку участок головного скачка уплотнения. Внутренний след образован турбулентным течением, возникающим в области с наибольшим градиентом скорости, и смыкающимся с ним свободным вязким слоем, сходящим с поверхности тела. Линия нулевого значения скорости, на которой касательная составляющая скорости равна нулю, начинается в точке отрыва на теле и поворачивает обратно в горловине следа, поскольку при выравнивании потока давление возрастает. Газ над линией нулевой скорости в дальнейшем образует внутренний след. [32]
В заключение отметим, что перед рассмотренным здесь скачком должен иметь место сверхзвуковой поток. За скачком же течение может быть как сверхзвуковым, так и дозвуковым. При переходе через скачок происходит уменьшение нормальной составляющей скорости, а касательная составляющая скорости остается при этом неизменной. Поэтому при переходе через скачок скорость отклоняется в сторону фронта скачка. Если скачок наклонен под достаточно малым углом к направлению набегающего потока, то течение за скачком может быть сверхзвуковым. [33]
В реальной жидкости, такой, как вода, обязательно имеет место внутреннее трение. Эксперимент показывает, что жидкость, непосредственно прилегающая к препятствию, примыкает к поверхности препятствия. В соответствии с этим Прандтль ввел гипотезу пограничного слоя, состоящую в том, что непосредственно к сфере прилегает тонкий слой жидкости, в котором касательная составляющая скорости быстро увеличивается от нуля до ее значения, равного скорости в основном потоке вне сферы; при этом давление изменяется непрерывно в направлении внешней нормали. [34]
Отверстия диаметром 2 - 3 мм ( чтобы не слишком быстро зарастали отложениями и засорялись в процессе работы) сверлятся с шагом - 10 мм. Если поверхность детали неподвижна относительно спрейера, то в местах попадания струй поверхность быстро охлаждается, а охлаждение рядом расположенных участков замедлено. Поэтому в поверхностном слое детали против отверстий спрейера обнаруживаются скопления мелких микротрещин, муар, удаляемые при чистовом шлифовании. Засорение какого-либо отверстия может быть причиной образования мягкого пятна. Вращение цилиндрической детали во время охлаждения ликвидирует этот недостаток спреиерного устройства. Для деталей, которые вращать нельзя, рекомендуется дырчато-щелевой спрейер, отличающийся тем, что на поверхности спрейера, обращенной к закаливаемой детали, прорезаются щели шириной 0 5 - 1 мм и глубиной 2 - 3 мм, в которые выходят отверстия 0 2 5 - 3 мм. Струи закалочной жидкости, выходящие из отверстий, обжимаются в щели и сливаются в непрерывное лезвие потока жидкости. Щели отстоят друг от друга на расстоянии не более 5 - 7 мм. Микротрещины отсутствуют, если даже какое-либо из отверстий засоряется, поступление жидкости вдоль щели выравнивается за счет соседних струй. Для охлаждения внутренней цилиндрической поверхности целесообразно отверстия сверлить под некоторым углом. Касательная составляющая скорости струй создает внутри детали вращающийся поток; центробежная сила прижимает жидкость к охлаждаемой поверхности. При охлаждении наружной цилиндрической поверхности вращение потока жидкости отжимает ее от закалочной поверхности, как и паровая рубашка. [35]