Cтраница 5
![]() |
Схемы спектров струи за суживающимся соплом при различных сверхкритическнх перепадах давления. [61] |
ВВи и далее спектр струи повторяется. При пересечении конуса разрежения линии тока деформируются, отклоняясь от оси сопла, и струя разбухает. В пределах отраженных волн сжатия поток уплотняется и его сечения уменьшаются. Границы струи приобретают волнистую, бочкообразную форму. [62]
Плоскость о может быть конформно отображена на плоскость С ( или С) - В плоскости линии тока ф const изобразятся как прямые, параллельные оси да. Таким образом, изображениями твердой границы потоЬа ( ст енки), а также свободной поверхности струи будут там такие же прямолинейные отрезки. На свободной границе струи величина скорости т остается постоянной. Свободные границы струи изобразятся поэтому в плоскости С отрезками дуг концентрических кругов с центром в начале координат. Если мы, кроме того, ограничимся тем случаем, когда твердой границей потока являются прямолинейные стенки, вдоль которых направление скорости а остается постоянным, то эти границы изобразятся в плоскости С отрезками полупрямых, исходящих ив начала координат. [63]
![]() |
Схема сверхзвуковой струи при истечении в область с пониженным давле-н нем. [64] |
Таким путем может быть решен ряд практических задач, когда в плоских сверхзвуковых потоках образуются волны разрежения и сжатия, а поток ограничивается твердыми стенками или свободными границами. Для примера на рис. 5.14 показано течение в плоской сверхзвуковой струе, выходящей из устья сопла Лаваля, в пространство с более низким давлением, чем в канале. В точках А и В возникают центрированные волны разрежения, в которых поток расширяется до окружающего давления. Эти волны отражаются от границы струи на участках А А, В В и образуют волны сжатия. В точках А, В волны сжатия вновь отражаются и образуют волны разрежения. Далее ( в невязкой жидкости) картина повторяется. Для наглядности все волны изображены прямыми линиями, хотя, как было показано, в области интерференции они искривляются. [65]
При этом заметна тенденция к вытягиванию изотах в положительном направлении оси х, что, по-видимому, связано с конструктивными особенностями нагревания дымовых газов. Над устьем градирни ( рис. 5.8, а) конвективный поток после теплообменников по-прежнему ускоряется и сужается по площади, становясь все более однородным. Неоднородность скоростей в этой области не более 1 % от максимальной скорости на срезе дымовой трубы и составляет около 0 15 м / с. В центральной части средняя скорость снижается и границы струи расширяются. В верхнем сечении она занимает около 25 % всей площади сечения. [66]
При определении параметров газа в промежуточных сечениях первой бочки для каждого сечения площадью F F т с помощью уравнений ( 110) и ( 111) может быть найдено, как указывалось выше, некоторое значение угла ос, характеризующего величину радиальных составляющих скорости газа в этом сечении. Угол а составляют между собой вектор абсолютной сред-немаосовой скорости газа и ось струи. В действительном неравномерном потоке углы отклонения векторов скорости от оси различны в разных точках сечения и увеличиваются от оси к периферии, поэтому найденное выше значение угла а будет некоторым средним. Однако, учитывая, что основная часть расхода газа проходит через периферийную зону сечения как из за большей площади ее, так и из-за малой плотности тока в центральной перерасширенной части струи, можно полагать, что это среднее значение угла будет близко к значению угла расширения у границы струи агр. Условно полагая осгр - а, получаем возможность приближенного построения границ струи. [67]