Cтраница 3
Следует отметить, что полученные формулы для массового расхода газа при изотермическом течении включают давление и число М в конечном сечении. Поэтому они верны как для случая течения идеального газа без потерь, так и в случае течения реального газа с потерями. Разумеется, что конечные параметры газа при постоянных параметрах заторможенного газа в этих случаях будут разными. [31]
Рассмотренные примеры не исчерпывают все возможные случаи пересечения и отражения С. Кроме того, они приведены для течений идеального газа с нулевой вязкостью. Если же газ вязкий, вблизи поверхности имеется пограничный слой и рассмотренная выше картина отражения С. [32]
По найденной ( с точностью до нескольких постоянных) форме полости можно определить течение газа в полости и найти неопределенные постоянные. Таким образом, все три задачи ( течение идеального газа в полости, течение вязкого газа в пограничном слое, разрушение твердого тела под действием температурных напряжений) оказываются тесно связанными. [33]
Увеличение энтропии является совершенно обязательным термодинамическим условием возникновения скачка. Из этого условия следует, в частности, что при теплоизолированном течении идеальных газов скачки разрежения, характеризующиеся уменьшением энтропии, возникать не могут. [34]
Сначала рассматриваются гиперболические системы уравнений динамики твердого тела, которые можно интерпретировать как некоторое обобщение рассмотренных выше уравнений газовой динамики. При этом в определенном диапазоне параметров они будут прямо переходить в них и в этом случае описывать течения идеального газа с тем или иным уравнением состояния. Необходимость рассмотрения таких систем уравнений возникают в случае, когда для описания движения неидеальной среды при наличии внутренних контактных взаимодействий бывает недостаточно учета напряжений, действующих только вдоль нормали к поверхности элементарного объема. [35]
В § 5.5 было приведено решение задачи о нестационарном течении в пограничном слое на стенке канала при нестационарном режиме течения в ядре потока. Решение задачи было основано на совместном численном интегрировании двух систем уравнений: нестационарных, одномерных уравнений для течения идеального газа и нестационарных уравнении двумерного пограничного слоя. Программа для решения общей задачи состояла u i двух основных программ, в которых были реализованы разностные методы интегрирования соответствующих систем уравнении. Таким образом, каждая из этих двух программ, с одной стороны, является самостоятельной программой для расчета некоторой физической задачи, а с другой стороны, при расчете течения во всей области эти программы являются двумя основными частями ( модулями) программы более сложной задачи. Обратим внимание также на то, что модуль расчета одномерного нестационарного течения, идеального газа должен выработать распределение давления вдоль стенки в каждый рассчитываемый момент времени и передать эти данные программе расчета течения в пограничном слое. Эту передачу данных от одного основного модуля к другому должна - осуществлять вспомогательная программа, которая может быть также объявлена самостоятельным модулем. Хотя такой вспомогательный модуль не рассчитывает какой-то самостоятельной физической задачи, его присутствие в программе общей задачи необходимо, как и наличие двух основных модулей. [36]
Нужно отметить, что действительная картина обтекания профиля и течения в сопле может заметно отличаться от описанной выше в той области, где вблизи стенки поток замедляется. В такой области из-за влияния вязкости в пристенном пограничном слое может произойти отрыв потока от обтекаемой стенки, существенно нарушающий описанную картину течения идеального газа. [37]
Во многих задачах газовой динамики необходимо обеспечить переход от сверхзвуковой скорости потока к дозвуковой. Как правило, этот переход совершается в скачках уплотнения, что имеет место в диффузорах сверхзвуковых аэродинамических труб, во входных диффузорах воздушно-реактивных двигателей, в колесах газовых турбин и т.п. В случае течения идеального газа в канале сверхзвуковой поток преобразуется в дозвуковой посредством прямого скачка уплотнения. [38]
Невозможно дать полное изложение численных методов, применяемых при решении задач с ударными волнами, не углубляясь в гидродинамику больше, чем это уместно в настоящей книге. При этом рассматривается течение идеального газа. [39]
Как упомянуто выше, система Эйлера уравнений газовой динамики имеет гиперболический тип и часто встречается в различных механических приложениях. Более того, из-за важности этой системы для моделирования аэродинамических течений и принимая во внимание ее относительную простоту, численные методы решения уравнений газовой динамики весьма развиты по сравнению с методами для более сложных гиперболических систем, представляющих механический интерес. По этим причинам методы с выделением разрывов для уравнений Эйлера, описывающих течения идеального газа и химически реагирующих смесей, будут рассмотрены отдельно в гл. Ниже обсуждаются лишь некоторые общие черты метода с выделением плавающих разрывов. [40]
Остается лишь один вопрос - исчерпываются ли этими аргументами все независимые переменные. Как было сказано, в состав условий единственности входят две температуры - температура натекающей среды Гср и температура стенки Тст. Следовательно, перечень аргументов ( 4 - 24) еще не является полным. Единообразие приема приведения переменных к безразмерному виду требует того, чтобы обе указанных температуры были выражены относительным числом. В качестве масштаба температуры удобно взять скрытую в числе М температуру Гср. Тогда перечень ( 4 - 24) исчерпывается добавлением аргумента Гст / Гср, который получил название температурного фактора. При этом подразумевается, что речь идет о течении идеального газа с постоянными, кроме плотности, физическими параметрами. [41]