Том 2 (Седов Л.И. - Механика сплошной среды), страница 6

Эфрос,vx=изученатеорети-неосуществимо,обтеканиевозникновениеповерхностьграницынаполо-неустановившийсяхарактеробтеканииобразованиемсструйкевработевтакоеполучаетсягид-Гуревич,ГидродинамическаяСССР,ДАНтеориииТеорияобтеканиесобойпредельноепредставляетсоструйсрывомобтеканиесхемепоv2.течения,гидродинамикиИ.иP оо установившеесядемонстрируютПрителасоответствующейизложениеное<Cжидкостиконечного2)действительностипростран-сопротивление.изолированногоноговведенавтелом.зарасходародинамическоеКирхгофа,былаклокочущийсчетзауходящейструйки,математическогопопадаякоторая,схемысхеме,подвижениевжидкостиструйкизадачиМ.чтоОднакости,листвпервыечтоневозможно.образованиемсвторойОчевидно,построенноеозначает,эторазличныеобтеканиенапример,44,рис.наА.Эфроса2).ческиинабесконечностьЭтаД.рассматриватьобтекания,изображеннойвможноторю,установившегосясм.изд.аэродинамики,струй1,т.идеальнойтеория№ 4,И.Л.1950жидкости,1946.СиплоскопараллельБолеееод1966;1962.подроб-Плоскиев,см.также78Переходтелазакогдателом,теласрывомГидромеханикадляр^р=сх,Схемабезскоростигазомзоны.лотнения,иВтемпературадавлениеблагодаряпотери,связанныеНаличиесниемРассмотримтомвнияр%Т\вющихнагазудалекихивпередииилиотбирающихилиоттеласзадиурасстоянияхгазае.и,внешнихэнергию.движениевуче-торможетого,чтоможетторможенияработысчетт.тела,реакцийзастемпературытемпературыхимическихпотокегазовомсопро-появлениесопротивлениявеличинуИзменениесчетзапроисходитьчтоTl.=j=тепло.убыва-собойзаторможениясеченияхдалекихвэнергиигазом.подробнодавления=j= р{,ниятелболееизменениячерезнеобратимыехарактеризующихсявлечетобтеканииприпримеханическойскачках,вторможения,давлениятивлениякакпоявляютсяпереходомпотерьэтихтакпадает,ос-наличиипересекающихсохраняется,переходетока,по-прежнемуэнтропииупвышеПрилинияхТ*ростусверхскачкивозникаютпринятымнар*торможенияскачоксверхзвуко-образуютсядвижения.уплотненияторможенияскачковпотокепотокнепрерывностиодопущениемпредположим,телапользоватьсянельзяпоэтомуадиабатич-наличиивблизиобычнослучаяхэтихсовер-случаеданномнабегающийпотокеуста-телаидеальногопривлибовозмущенномзвуковыеаговоря,обтеканиеразгазаночтовскачок,когдавообщее.,потокомности,потокелибоещешенногоуплотнениявтрубе,т.новившимсягазомтелновнымструй.срывомадиабатическихцилиндрическойвнепрерывно,привой,несжи-скоростей.сопротивленияскачкамисодляРассмотримСилаобтеканииобтеканиитрубевпостроитьизменяютсядозвуковыхдляобвопросытелтелпотокеобразованиемсструйки.легкообтеканийвпровестинекоторыетеориюсоответст-невозможно.обтеканияжидкостьюполостиобтеканиярешениенаопорыструйногообратнойрассмотреныобразованиемсрассмотрениязадачидеальнойАналогичнуюструйныхипомощьютрубе44.ВышемаемойизолированногосопротивленияструйгидродинамическихРис.всоцилиндрическойввующихсоVII .формулекобтеканииприГл.частности,горесил,Предположим,адиабатическое,сообща-§ 8.Взаимодействиежидкостейавыравнивается,давлениемиДлядля(Л=Вышер1парадоксь\чтоПриторможения,говоря,характеравообщезависитот(см.получаетсяТягаиимеемвблизивниздавлениепопотокувпередиизслучаекогдац,р*сложноеуравнение.написатьвнасi{,=отличноRxр\.линияхр1далекодавления—р1?далекоvuиргполучаетсяр2F.10)можновиде'a/(8.21)PiИзэтоговограниченнойобтекания,няются,вихревуюSприх)Можноивнапример,схемубесконечноститакжезакрыласучетом—>¦конечногозакрученностителомчислетомпредположенияразмахапотокасхемыне§ 26),(см.вследеприитеоретическиетакиеэтитолькоPiполучим,сюбезграничномввслучаях,4=р2SпрителамногихрассматриватьсхемувинтатоизолированноговонужнокогдаS,площадиоо=есличтоусмотреть,областиДляр2/р1^1.чтоможноуравненияпотокетор2,довольносогласноуравнениетокаДавлениезадатьопределенияимеютсяпотокевнаот0,<[энер-подводомhно<^ЕслиRxЕслиеслир2Этосилусилытока.связананекоторойдляполучимлинияхобластипотоке.расходауравненияимеемтеплосодержания?2 ^>вообщер2pi=получился(8.20)величинаиторможениянабегающемвр{исопротивление,общемвтела(8.20)образомнуля,теплосодержанияснижающие7*2такимсогласно/?2>отслучай,потери,=/=Т*вувеличениемРассмотримнаписать_0,^>G.2)можноda.полногоизмененияRxгаза—piтяга.гии0,S2р2у2=исторонысогласнона»а)-Т{=отличную39)рис.(wiизмененииСр1 гр*_v2иприRxДаламбера.давления[S +Pi)поэтомуv2,—сотрубе,р2-—идействующейсилы,хпараллельны-цилиндрическойпоказали,мыир2Rx,становятсяраспределенныхнеравномерно=осьвтело79телами*).потоканапроекцииобтекаемоенаскоростинабегающегоскоростиобтекаемымисвыполазавинтом.также80Гл.подводеобластиограниченнойвэнергииГидромеханикаVII .J),потокаможнопри-чтонять,Поэтомувбезграничномпрактикенасилыдляпотоке(илисопротивлениягазаможнотяги)Rxформулойпользоваться(8.22)w1(vl-vi)te,дляпричемЕслиТ'хмеханизмнеобратимыхИсследованиюсобовЗдесьвинтовилиниеможнововнешнемСжига-топлива.камерахвнешнийпротекаетсжиганиятело,энергиисгораниявоздух,топливапрямовненапример,крылаисамолета.J)Т*хфЕслиУ Т*2/ Т*гтельподводпотокепомощьювинты.двигателей.вращающихсяспециальныхобтекающемпотоке,фюзеляжастягуспо-двигателей,тягикоторыечерезотводяныепомощьюгазовомввтягиS.сечениимножительtЭто71*,отличныйобстоятельствопредставляеттов(8.21)отподзнакомединицынесобойпоявитсяинтегралатолькоотношениемножи-областиограниченнойнавыводов,предыдущихменяетvtпотоку.теорииполучения^>условияхисосуществлятьполучатьобразом,выгодныхвоздушныедляv2иэлементысжиганияпутемдвигателя,внутринопрактиканапример,можноТакимразличныхреактивныхпринекоторыечтотоглавномукпотокутакжепроизводить,сопро-pi,сопротивленияитолько,^>различныхотнестиотметимможнополучаетсяpiтягу.энергиикрассмотримиvtилир2испытыватьтеорияможномыp\zzииспользованиюэнергиипосвященыНиже<\v2тоРъТ{будетподводаиикоторымE.12)зависимостипотерьподводаполетак<^р2теловыясняетсяныиаТ11>следовательно,и,формулыверныТ*2,=Еслитивление.вv2иTjVPiаналогич-§ 8.ВзаимодействиеГидродинамическиеприжидкостейВсилыобтеканиирешетокпрофилейилигазовбесконечнуюс(рис.45.СхемаВплоскостичерезвектора45наклонаугол—Нарешетки.рис.kl,гденоечисло.кВсепериодиI)одукДлялиндрическуювдольодинv2иирешеткойзаобразующихпрофилейABCDAвобтекаемыхнеподвижныхсдвинутыепериод;изI,периодапоступательновекторусвойствпериодичностиаконтурыдругСеченияАВиотносительноиширинырис.наввключающуюпрофилей.ци-единичнойизображеннуюихуско-выделимSрешетки,плоскостипери-к45).рис.соотношенийповерхностьIпериодомнормаливыравниваютсявекторамипостояннымисинтегральныхконтрольнуюс(пополячтоеще,потоки(см.соответственнопримененияконтуромтурыпараллельныкривые,отдвижениямvxнаОтноситель-газа.предположил!периодическиерешеткигазарасстоянияхпоступательнымростиилинапряжениярешеткойпередслу-томустановившимсяжидкостиилиидалекихнавсдвигаемойизпрофилейрешеткискоростичтоотрицательиполипланов.жидкостиплотности,илисостоитпостувекторнаприменимырешеткапотокомдвижениявыносомобразованная(биплана)выводыплоскопараллельнымнопустьназываетсяположительноеобтеканиеРассмотримсистемукаким-либосрешетки;РУголх.профиляцелоесистемыобразующим.декартовурешетка,последующиелюбойцилиндрическихихпериодавекторосикпериодическаякогдачае,IIкрыльевсвяжемдвойноголюбое—имеемпериоди-возьмемизображенасмещениямипательнымижид-ПустьсеченииопределенностиОбозначимпрофилей.издлядвиженииокпрофилейсечениякоторуюкоординат,визначениецилиндрическихрасставленныхпрофилейперпендикулярнойрешеткиплоскостью,крыльевгазовыхпрофилей.образующими,45).Рис.задачодинаковыхсистемуческиРчерезпараллельнымитеориибольшоемашинрешениярешетки81теламигидродинамическойгидравлическихимеюткостейобтекаемымисDCсебяAD—другаплоскопараллельно-45кониВСлюбыенаГл.82стиследует,потокаАВВСповерхностиADростямиDCиЗаконненеплощадкахнавсехарактеристи-одинаковы.этомявляютсяВотличиеконтрольнойчастислучаетока,поверхностямикперпендикулярнымассысохраненияvlnгдеиvinб—lpiV2nско-соответствующимжидкостивектора,направлениеповоротанаполученногострелкеотIпериодавекторажидкостирасход(8.23)G,=скоростип,почасовойуголмассовыйничнойодномвна(см.слоевпериоде45),рис.еди-ширины.Уравнениех) ссилколичестваR,профилейкаемыхвформулапростагидродинамическихтеориичлендает(8.23)(8.24)иприложимыгазовдлясвязкихлюбыми2).решетки.образуемформулуносительноподъемнойполипланыв*)вдляприналичиисилусилысоответствующихвВэтиэксперименивходевыходемыпре-следствийнаот-изолированныежидкости.потокепричастности,важныхдействующейрассмотрениитеорииотносительныхдвижелегкорешетокдо-учестьполнительно.2)Таккакравнывнулю.бесконечностивдля(внутрипредположенияхсилы,ипотокеданнымпоитактакнаполучениядляинерцииприложенияхRпостановкиидеальных,потокахарактеристикдопустимыхпри(8.24)стремя-Формулыжидкостей,длякакдаетсилу,е.процессов.безграничномМассовыекакфизико-химическихДалеескочленвышеслучаеприложимырешетки,периода.сформулированнойвычислитьизмеренийт.еесвойствами,Онипозволяюттальныхобщемрешетки,направлениипервыйпериоданаправленияЭтотрешетку.периодаввсредS) различныхформулыизввдольрешеткурамкахформулеэтойисквозьпротекающегосилуилипрактикенаВвеличиныизменением(8.24)t»2).-векторуксдвигатьзадачиприложенийдляперпендикулярнуюпотока,(»!решеток.связанчленростисоставляющующуюсяудобнаG+формулекприводитl™Pa)-исилу,второй(Pi=обте-системышириныпериоде,одномпотокаплоскопараллельностиединицунамассовыхотсутствииприидействующейЕЭтадвиженияпериодичностиучетомсилыдляжениясе-адает=проекции—векторапрямойнийтакжеху,потока.единичноговаточкахвmаDC,иплоскостиприложенийпредыдущихченияАВпараллельныхсоответствующихвпотокакиотГидромеханиканачтоS,поверхностиVII .поступательныхпотокахвязкиенапря-§ 8.ВзаимодействиеВведемпожидкостейтеперьрассмотрениеABCDAвзамкнутомуконтуручасовойгдеиv2iторапериодакостиилиvltI.газа1).грированияABCDAтураслучаеобтекаемыхвконтурыциркуляциюГ,потокадляизсостоящемудыйизвсехТакимсправедливаудобнокоторойодномвэтомслучае(8.25),контуру,каж-периоде,часовойстрелки.вкомплекснойформе,комплексныечисла,какрассматриваютсявекторывпополипланапротивпереписатьвнеформулациркуляциюконтуров(8.24)Формулуплоскостиобразом,суммарнуюслучаевдеформироватьможнокоторойпроходитсякоторыхпривсейвопрофилей.кон-аABCDAкакрассматриватьможновдеформировать,контуринте-вблизиинтегрированияконтурможножид-контурагазаилитовек-направлениедвижениявыбораотжидкостидвижениеконтуровобтекаемыхнавихревогозависитпотенциальногонепрерывногоv2идляГциркуляцииформулаверна(8.25)v1потенциально,определенииГдляЫ-ииI,=общемциркуляцияЕслиходапротивчтоскоростейпроекцииВ—Гскоростициркуляциювидеть,Г83теламинаправлениивНетруднострелки.обтекаемымисе.т.ЛViivly+vix=НетрудноRx=(vu=iRy;-f-nei?'\ivln)—вчтопроверить,v2inи-fпх—==iv2V4-у2жie^,—(v2i=обозначенияхэтихei(B.iv2n)—на-можнописать•К[(р-2=—ie№Pi)-fотсюдаиП=+piVl—iPiV*Г +2\L¦2'Второйчленемой,х)кривыхиDCВвнутрициальномныхобщемАВкривых.случаеиобтеканииDC,одногослучаеГГпериода,циркуляциязначениеэтиеслиГненезависитзависиткривыеневидаотконгруэнтны;отвидаэтихсжимаотвыбораотвообщезависитотличенчлен'периодукакрешетокэтотциркуляцияоднакокперпендикуляренобтеканииприжидкостью,несжимаемойитак(8.26)формулевобщемврешетки;VJV2l-Vllконгруэнтныхкривыхпринеконгруэпт-нуля.АВпотен-84ТеоремаоГл.Н.Е.ЖуковскогогидродинамическойилипрофилинаподъемнойоислучаивдвижениежидкостивтемпотокеилибытьмогутпрофилейобтеканиязаданнойсуммарнойИзуходящихи-I(8.23)иРавенство(8.28)решетки,Г вдлякуляциейпотенциальноеимеем,ние,муле(viобласти(8.28)направлениескоростиней(т.е.вворотПереходплануходомциркуляциииливкаверныRнаданномпрямойГрешеткиотпри0,понаправленияходумножителемхарактеризуетсяпрофилей^>можноI->•Гоо.получим—Очевидно,vxввчто=vz=Vao.формулевекторациркуляциичасовойсредГстрелки,по-i).кизолированнымосуществитьпових-Согласноповоротомпротивфор-скоростициркуляциивнутренниеипериоде.одномполучаетсяуголприслучае,профилицир-этойиплотностисилыссреднейкразодинЖуковдвиже-рассматриваетсяСогласнопрофилей.внеЕ.потокомперпендикулярнапропорциональнаиН.теоремуОбычноохватывающемуревые(8.28)собойRравенчленвидпотенциальнымбесконечности.силавторойприобретает_ipf!i+^ir.=всюдуvz)l%+контуру,иприходящих(8.26)вчто(8.26)представляетобтекаемойчтотока,РаНследует,формула22скоголиниях=поэтомуприимеем(8.27)основаниинулю,набесконечность,PiотпланамГ.Бернулливпо-зависимостивотдельнымпоциркуляцииуравненияжидкоститакиеполиплановразнымициркуляциизаданияразличногоДлябытьмогутобластямивихревымидвижениекогдапотенциально.этойВместеМож-§ 2).движением.стакие,иследует,конецвихревымсобтеканиятакжеатенциальныеНаобластиразличныевневезде(см.Изрешеткой.заБернуллиобразованногопотока,обра-бесконечностиизпотенциальноетока,энергии.уравненияобластиврассматриватькавернами,ноизпод-потока,бесконечностьвуходящихне-без=частьприходящихилинийсистемойсимеханическойтока,однороднойр2)(рхимеетсяслучаебесконечностивчтовнешнейэтомнеподвиж„., ,„жидкостьюводарешеткойпередaидеальнойрешеткиВлинийсистемойусловийtчастныеотдельныеобтеканиеимеемсжимаемойпрофилязованнаятеперьПустьJноисилеполипланаотдельногоГидромеханикаРассмотримсилевоздеиствиярешеткеизолированногоVII .(8.28)пределеФормулапрофилюилиполи-предельнымпереконечнойпри(8.28)впре-§ 8.деледаетВзаимодействиежидкостейзнаменитуюилиГгдеобщаяДлячения,Этакакнаяскорости,следует,тесносвязаноДлянеобходимогинауказатьизученбылН.вопросииДанныйвышепрофилейгазомВобтеканийосуществимо.следовательностьврешетках,Придващиеизка,уходящиенияхгазаобласти,ПустьопределенностидлякоторыйвформированСм.!)627.тока,едов,жидкостью,из§ 2любому(см.Гпоконтуру,бытьфиксированноеимеетт.де-значениерешеток.силыСССР,бес-главы).этойможетобтеканийГидроаэродинамическиеДАНусловийприходящимипоследовательностиСизли-потенциальнодвиженияABCDA,контуригазабесконечностьпотенциальногоданнойЛ.И.сжимаемойБернуллициркуляцияобластиввсейвбаротропия.местодвижениеэтихнапричемимеетто-линиивсерешетки,илиниямиуходящимипредельноеприходя-тока,линииобразуютуравнениячтозаполненнойидляизследу-толькосуществуетвсерешетки,сзадиследует,бесконечности.ко°—>¦непрерывно2°,полиплановстремитсяпределевбесконечностьдвижениетокаIпо-некоторуюсистемыважнывпередиИзпредположениябесконечностирассмотримIПриирешеткевконечностистр.Вобтеканиенепрерывноеделе,1°.числазначенияхнекоторойдопущения.2°.бесконечностидвижение.самомкогдапериодпоследовательностикоторыхэтойпостроенииющиех),потокеслучайналюбыхприизоли-дляраспространитьгазомГ.ЭтотЧаплы-А.ЖуковскогоЕ.можносилыС.работахвН.теоремынабегающемвциркуляциитожеобтеканиянепрерывногоееподъемнойзначенияразрешенвыводналичиенуля,от=/=¦ 0.Жуковского.системысилаподъемнаяноопределенияметодыЕ.рованнойГпараллель-силы,нулю,действительногоопределенияДаламбера,отличатьсяциркуляциейсФор-самолетов.составляющаяможетжидкостиверна.резуль-парадоксомравнакавер-с(8.29)крыльевчтоте-илиформулафундаментальныйс(сопротивление)изолированпредельныезонамисогласиивдлявихревымиаэродинамики(8.29)изилиобтеканийсобойтакихизпредставляетнаходитсяидеальнойпрофилейбесконечнопоразличныесосновой(8.29)таквциркуляциипрофилейобтеканиячастности,ставшийтат,мулаввиде:(8.29)рассматриватьлюбогоДляформуланами.визоли-дляобычномвгр«теГ,—системыможновМахаЖуковскогопрофилейравнаяизолированнойпрофиляих85теламиконтуру.ногов=циркуляция,удаленномуЕ.системыдляU—Н.теоремупрофилярованногообтекаемымисLXII ,при№6,обтекании1948г.,Гл.ВкаждомVII .ГидромеханикаобтеканийизверныбаротропииусловиеР2/ (р8)=уравнениеиpiследующиесоотношения:=расходаПР2Р1Бернуллиуравнение22I2(8.30)СоотношениядляопределенияГ/1иyiz—р2,=Т"ф"у—можнорх,•рассматривать^гт/?2'уравнениякакесли%>величиныvuvin,pl:заданы.ВобщемнениевсехпринятойналичииоВслишкомтропиигазапоявлениенельзяслучаяхбольшихнебаро-оидеальноготеорииобтеканий:непрерывныхи,указаннойвмыпоэтомуиверна,баротропныминепрерывнымидвижениямиадиабатическиминости,уплотненияприрамкахЖуковскоготолькоограничиваемсявтеоретическитеореманепре-предположениекактакпостроитьэтихскачковобтекания,сильно,изметокачастности,вслучаях,скоростяхсверхзвуковыхнескольколинийвдольбаротропиинекоторыхимеетбаротропииусловиюподвиженияхарактеристик(условиемрывноисключается).(8.30)уравненийсистемаслучаеПрирешений.в^f"2угг(8.30)Рг2част-воб-вышеласти.Дальшелиниитока,(размерымалыпосравнениюзарешеткойвдоль(8.30),Поэтомубольшихблизкомукмалытечениякпределу,си-решениютеченияхарактеристикампереходеприоченьскоростиобластейвихревыххарактеристикиI отвечаютичтоясно,достаточнопришеткой.изменениятелОтсюда/).Iбольшихдостаточноприкоторыхвозмущающихсстемычтопринимаем,мыимеютсяре-передIкогда->•оо,будемиметьВсе(8.30)=жениясвеличиныможноv2l2индексомкакрассматриватьНаvu.—вскобкахоснованиичленауравнениямTilотношениязначениепредельноеэтоговторогосогласнофункцииформулы(8.26)выраможно=гL§ 8.написатьВзаимодействиежидкостейобтекаемымис87теламивидевd,"¦U2lНаосновании(8.23)ИзуравненияБернуллиимеем=pjjujs,-dvilОтсюдачтоследует,обращается(8.26)непрерывномобтеканииЭтарешетку.характеристикичтосилы,идеальнойсиладействующиеУравнениеизстьюнекоторойскоростькогдае.Вэтомкосидвижениииливажныйхр,угломподипередрешеткигаза,зарешеткойпараллельнаравнымполучаются1=Viпостоянную+г>перИt?a6c2=Щслучай,осивыносурешетки,решетки.асимптоти-скоростиVa6cэтогоиприложенийдляt?nepскоростьнаклоненаизvaep-поступательнаят.скоро-Длякоординат.жидкостипростотыдляобтека-рассмотретьпостояннойсостоящейрешеткиконтроль-относительногоссистеме,относительноРассмотримрешетки,кможносистемывсейпоступательнуюче-Очевидно,даетрешетки,поступательносообщитьжущейся(8.24)формулойрешеткой.неподвижнойустановившегосяизученногоотносительнодостаточноуста-принеподвижнуюпримененное45),рис.движущейсярешетки,случае,этомнеподвижнойниеческиев(см.SИсходязаэлементынаэнергииобтеканиягазанаигидропотокасовершают.неповерхностиобщуюилипростойиливоздействияобтеканиипередприпрофиляжидкостипотокачленчтодоказано,определяетсилувыражаетсяработыникакойной(8.24)новившемсярезвторойпределе(8.29).динамическуюП°~5Т;^^Навизолированныхформулаверна.dl\lГгазомгидродинамических_—образом,такимФормулаРаботаp2yan-конечномпринуль;втакжеполипланаполучимdvdm *в(8.30))(см.+*>пер.дви-Гл.НавоснованииГалилеяпринципаобтеканииотносительномиобтекающейжидкости,действияиодинаковы,WабсолютногонодлянуюB-vnev.Рассмотримйбсниясилаработу,изменениерав-теплосодержа-жидкостидвиженииГотниодинакова,решеткусовершаетполноетеперьабсолютномдвижениянаэтавоз-процессовСа5спотокадвижениявсилытеплосодержаниявоздействиясилавсеотносительногоиразные,энергиичтоилигазарешетку,внутреннихсчетзаабсолютногодляочевидно,движениинеподвижнуюнообщаяНьютона—абсолютномвэнергиипритоккинетическиеразные,ГидромеханикаVII .илигазаодномвпериоде.Наоснованиипреобразованийпростых"a6cl(?:othi=Такимобразом,вработеGг'отнг)—-К+энергии2R-f-¦Vnep-движениидополнительныйкоторыйдействующейпотока,гидродинамическойИ7==абсолютномвUftтт-^перпоявляетсяслучаеэтомабсолютногоэнергииход'"'абцPl-L.уравнениечтопоказывает,ТТLнайдемлегкосилы,врасточностиравеннаподвижнуюрешетку.§ 9.иОсновныеагрегатыгазовыхВышебылиирыгазаиОсновныежидкостимощьюгазаиВконечности.гаютсяжидкостиивидавлениенавсегдастейобтекаемыхтелраспределениинеоб-сеченияхплотность,обусловленногоимеетскоростисвойствомскоростивблизипоэтомувсегдакоро-поверхностейстенкахнулю,дви-оченьдажезачастуюбес-вкоторыхнеравномерно.неподвижныхравнывнавканалы,контрольныххарактерныхраспределеныприлипания,скоростьиз-завязкости,стичтовиду,частности,иконечныегазы,выбореприиметьходимовсепо-поверхпределеврасположенныхдействительностиПоэтомуконтрольныхсеченияхвсвыравниванииrоrностей,мерностьиполученырезультатыпредположений^потоковканалахВстенкамиихограничивающимиинеравномерныхткие.примепотока-междутелами.Осреднениедвиженииприложенийдлявзаимодействийсиловыхвнутреннимивважныеизученызакономерностижидкостимигидродинамическихмашинистеноксущественнаяместочастицжидкостижидко-игазаповерхнонеравноигаза.§ 9.НаОсновныенастенкахканалавымнымвКроменагазовшимвводитьномерноизмерятьмашинвопытах.втехпротекающегошиныгидравлическигаза.тов,аВсвязитакжевсовременнойскоекоторыевысокимжидкоститочностьрасчесоздаваемыхсовершенствомимашинкаждыйицеломвпрактиче-характерныхкакнекоторыепроцентдолжныма-устанавливаетсяпараметровагрегатовмогутцеломвповышатьприобретаетзателей,потокэлементамизначениямтехникезначениениемашинысгазовыхразличнымимеждусвязиможноэлементахотдельныхнеобходимостьюснеравкоторыепространственныйсреднимпо—илихарактеристикитечения,вработыанализеприЭтирассчитатьсвязьгазадействительныхсредниекогдагаза,методыилинеболь-характеристик.игазо-характеризуетсянекоторыеслучаях,учестьцеломжидкостихарактеристикможногид-жидкостейинженерныепотоккоторыхсечениикакточныевразвиваютсявраспределенныхДажевводитьсяпока-сред-величины.Можнодляприменятьивеличин,различныхтуры,виодномнеравномерногоспособахпроцессеимогутпотокаловияметодыво-первых,быпредставляливоряющиеосновнымво-вторых,былиющимисималоечислоностьюсреднихчастямисущественнымиприипостройкиии,несвойствапол-можетпото-неравномерныханализеповышенногостановитьсямогуткоторыечтотем,ещеникогдадетальномизделийзаконамхарактеризу-осложняетсявзаимодействияболеесредние,удовлет-эффектыприложенийпроблемамашин,ус-приме-базироватьсявеличинами,зренияразныхпричемфизическимиэлементовприспециальныедолжныхарактеристиксложныеописатьсЭтаосреднениясоответствующиехарактеристики,действительноточкимашин.методаосреднения,осреднениячтобысобойвели-этихразличатьсямеханическимбынужныеагрегатовковтак,основахразумныхотсильнотемпера-коэффи-Значенияп.т.зависятметодаединообразныеняемыеироданеобходимыединообразногодляиОчевидно,осреднения.характеристикиплотностиразличного(к.п.д.)жетомсредниедлясечению,подействияполезногочинрассматриватьнапример,газарасходадляциентыработкиэтимрассматриваемомглобальныхчисломнассвязирасчетов,можнодатьсоставляющихагрегатах,Вмашину.массо-характер-теченийпространственныхразличныхвгидравлическихвкаждомвневозможнопрактикерасчетывуюсобщимсканале.этого,родинамическиеислояхузкихвсравнениюпонеравномернапример,потока,граництолькомалымоченьрасходом,расходомчтотак,получаетсявблизискоростипроявляется89машингидродинамическихчастооднако,практике,распределенияностьагрегатыявленийкачества.дляраз-90Гл.Вопросыздесьзатрагиваютсяточкигазаопределенииi*жанияпутем(давлениягазевнекоторыхВввестиПолныйвведениискоростьюсечениюпоступательноготребуетсясканалавведениенеравномернымпрогазапотокомважныерасходдвижениязакруткой.сследующиемассовыйилиВместоприложенияхсечениикаждомпоТ.теченийканоническихможнопостояннымитемпературойирдвижениягаза)поступательногоссечениисостояниятеплосодерудельногоисовершенногоопределенногоданномвсостоитмысленновдор*идеальногомысленнодавлениемканалазаторможенномторможениядлянекоторогохарактеристиксечениихарактеристикобратимымадиабатическиобщих2).среднихданномвдела,названийсамыхдействиятермодинамическихпокоясутипоразъясненияихвведениясовершенногостыхимашинпринциповидеяформе,определенияпринциповпотокамашингазовыхобщеймеханическогогазовыхиэлементовтеориисамойвзрениягидравлическихгидродинамическихОсновнаяvcp,итолькосгазаГидромеханика*)осреднениятольковVII .величины.характерныегазаG\=pvnds.(9.1)SСреднийудельногопотоктеплосодержания^i*где4$.GS.Среднийпотокгдечастицэнтропия—проходящихэнтропии4Ssструйках,газовыхв—теплосодержаниесечениечерез(9-2)SGсечениеданноепересекающихгаза,канала.Г.Г.*)Оборонгиз,ностиОб2)1954;Теорияширнаяленнымишенствагазовыхпрочностью,надежностьюигабаритовкак6-екомпромиссы,аэрогидродинамическихракетныхиизд.,наука,иРешения,видостижениядействия,вивклад.обсовер-экономичностью,дляцелом,авиациихкомпактностивразмер-многочис-причемкоторыхосновнойодэто—показателиихсоптимальныедаетеиопытом,проблемыстоятостровозможностьпроцессовмашинсвязанырегулированиявеса.газовыхКачественныемашинконструкцийподобияогромнымдостижениями.Сгидродинамика»,МетодыисвоимИ.Л.см.«Наука».Изд-вогидравлическихминимумаподробно«Теоретическая4,вып.гидравлическихбогатаяпрактикаи12,Л.И.Седов,1966,№такжесм.иинженернаярезультатамионныхстатейсб.механике,вболеепотоковосредненииЧерный,получаютсясовершенство9.§ОсновныеСреднийагрегатыимпульсапотокJopпгдеЗдесьнекоторыйваженИз(9.1)(9.4)квтолькосвоюввогопотока.Вссвязичтоидляпотока,необходимооченьдляполусиловыеобтекаемымиспотокаэтимважноотметить,счто,Sпотокомприданногонерав-нельзя(9.1)величингазо-например,площадьюпоступательнымвсехтела-свойстванужныетрубызначенияве-сохранениепотокаопределяютсечениипотоканомерногоодинаковыеканони-когдаобусловливающихочередьданномвзаменеколичестваслучае,понятно,взаимодействияэнергетическиекоторыемоментатомda.сеченияэлементупотокахарактеристик,правильныхми,(9.4)длявводимогоченияdo,pvvh)обсуждениядействительногокаксредний,предыдущегомысленно4-поступателен.не—сечениеданноенормалисреднеговекторпотокличинЦ (рп-q91машинсквозьрассматриваемдвижения,ческийи=единичный—мыгидродинамическихполучить(9.4)—обоихвпо-токах.Действительно,вцилиндрическойниисостояниегазатрубеР,Еслиi*литьр,газовойформуламТр/Rp,=(9.4)температурапературызначением,Тp/Rp=введенияСредниевеличиныизмер,ВIz.г)Болеечислениеленияимеютниючтополучим,этомдетальноевсегданер, ррешения,G, V*vиисследованиеусловийsвсегдаимеютscp,Этоусловий,соответствую-sопределеноi'dIbработы,формулепочточтоуравненияпомощьюснеравномерностейпоказывает,означает,(см.наприимпульсавычислитьscpG,откомпонентналичиианалогичныерешенияиэнтропиюгдесреднимнезависимымдругихможносохранениякактогдаи^>возможно.изi*Приsтемсоилипоступательногоудельнуюформул.позначениеммассе,изG,движениятермодинамическихприг)случаеэтомпоступательногосреднимхарактерногоиповычисленнаяадругимдляданнымвычисленнымопытах,повычислитьсохраненияусловия/у,щегоp,vр,быбыломожноиликаким-либоспособом.определеннымпотокасосовпадетневычиспотемпературу-ГСр,свсеченияможнотеперьабсолютнуюисовпадаетизмеренийплощадипонетеплосодержание(9.5)ЕслиIимпульсIданнымпервоначального1Х,топоудельноевеличиныдинамики.ещевычислитьvформулеформулепараметрами.(9.5JG,всетоs,движе-поступательномтремяv.Р,расходэнтропияпор,S,площадьзаданыудельнаяиприопределяетсявообщесцитированныетакоевы-дляуравнениянекоторыхопредеслучаяхзаданныминеповыше).сече^92(9.3),ствительному)таккакковвТакоеростнелучатьсяагаза,можетответствующегосюдапонятно,поступательногоправильнеедвиженияпроизводитьразличияУказанныепроявлятьсятолькоДлятока.слабоющихсреднихделахточностиительныкакдлязованиявНижеэнтропииv;чтожекасаетсяправленаосиВсякоеосреднениесвязаноопрофилированиитребуется,величин,представляющуюконфузоркчислоэтимсданныйПотокижидкостиускоренияпотоковсгазаилисдозвуковыхтребуемымигjпомощьюприиликаналовприОднакоразработ-дляполучаютсяпрофилированныхтелпоток.нужным"яв-задачхарактерныхпоступательусложнятьнесвязивсреднемдеталям,скоростямиспециальныхДляочертанийрасчетов.,менениявотносятсяивыбореитечения,уточненныхихарактеристическихрассматриваемогодлярешенияобтекаемыхувеличиватьрассматриватьговоря,среднихусложнениякиосред-числаанализаипотоке(9.4).свойстврядаканаловвообщемоделирующие„ков.болеепотокамодель,Соплоутратойподробногона-скоростиформулесокращениеисДляления.этипоскоростьнеравномерномнаправлениявпотокеопределенногоосесимметричныхсредняянаправлениеслучаепоступательномимпульса,величинобщемсохраненияусловиюмоделирующемнегоныеввточтоскоростивеличинаирскорости,принимать,канала,подчинитьвр,G,сохраненииприопределяютсяможнопохарактеристикамиканаланаправленияобычноканалахможноЭтимисполь-дляитаксреднимисеченииданномscp.так,обяза-данных.пользоватьсяввсегдасреднихдела,сутипре-внеэтовведенияпониманиябудеммысоответствутолькооднакоэкспериментальныхпотокаиобщегозаметнопо-иногдарасчетов,условияирасчетахгазовогоi*слабо,проявлятьсяизмеренийсформулированныеяснодлянеравномерныхиsCp.могутразличиепотоковможетинеравномерностейбольшихслучаяхввыгоднееi*практикенасреднихвпроисходит.соответствующегоG,сохраненииприсо-От-случаяхнекоторыхвпо-теченияеслиневведенияпутемСоот-можетразвитиискоростейвыравниванияосреднениечтовы-потерями,торможения,энергиидальнейшемвдействительности,получатьсянепритеоретически.дажеприисдавлениярасполагаемойдействительностивре-поступа-ксвязанноевозможновсегдапотоканалепадениеиобесцениваниеветствующеесмешения(переходуканаласмешение,энтропииговоря,вцилиндрическомстенкахнапотоку).зывающимивообщевтрениядей-скоростейпроцессовструйкахсил(илимысленномунеравномерныхвнутреннихразличныхотсутствиительномуГидромеханика$~соответствуетэнтропиявыравниваниюнеобратимыхзультатеиVII .Гл.скоростяхнасад-при-J§ 9.ОсновныеменяютсясуживающиесяжидкостейпроцессахвЗдесьноймножестваракетныхиструижидкостиканалахиВчастности,шаяилиравномерностьмерностьивыборомслирование짧 3Витрениядлядлинныхкороткиесоплахсильноростей,возникаютвнутриховатостьстенокдвижущийсяосновнымсвойствгеометрическихнаканалаэтимвсоплезначенияхвмогутпоидеальнойвсреднихнаблюдатьсяотклонениятеории,изложеннойтакиесопланекоторыхотнезависимоот§ 6).(см.сечениюсверх-неравномер-ВнутрииВК).иистеченияпо3000°зависимостиканаларежимах^по-двигателейпотерьуплотнения.контуранерасчетныхшеротепловыепорядкаобразовыватьсямогутучитыватьракетныхисточникомскачкиявлятьсямогутскачкисоплахВзначений,⧧формысвязипотокахарактеристикотформараспределениеслучаяхвосновинотакжетемпературуимеетгазтольконанекоторыхвстенокотпотокаНевлияние(например,стенкиско-давления,Необходимоикороткихпростран-отрывамиканала.потокахоченьприраспределенияпротивотоками.большоеканалаихсквозьхарактерноградиентпотокувозрастаетстремлениенеравномерныесоказываютскоростейэтимпрак-ксильностороны,соответствующийканалазвуковыхностейсвозможнымисиотношениюповлияниевыраженные«карманов»контуровсдругойрезкоразмерывнешнихравномерностьдвижениятокисвязиСНапроявляетсяканалахвгазовЭтовсопла.появлениемныеныхиканала.нарушаетсяственныеииливязкостистенкахканалов,делатьпрофи-ипроцессы.идеальныежидкостейнаисте-тесносопларазмероврассмотренысвойствавлияниесилспособствуетскоростисопла,канала.движенииприизвыходящегогеометрическихнаправляющего6 былидляРавно-устройств.расхода,потока,больчасть,используетсяидвигателейструеВопросыравномерностисвязанытикереактивнойвтребования.требуетсярабочуювсопле,телдвигателей.тягисоплаизразличныхпотокачениявыходевобтеканияд.родаприготовленныйпоток,т.обычнотрубнатурбинах,иразличногопотокаисследованиянаправляющихгазовыхистендахпредъявляютсяаэродинамическихдляреактивнойродапаровыхиспытательныхродаповышениюразличноговодяных,всчетзатягусоплочерезвгаза,устройств.трубах,исоздающих6.исостав-аэродинамическихскоростьюаппаратах,котороймашиндвигателях,повышеннойсопламважнойявляетсяприменяются§§ 3врассмотренысопловреактивныхсадиабатическихвсевозможныхсоплаистеченияразличногоКподробночтодлявопросыобратимыхпритолько,частности,вгазовбыличастицахотметимчастьюВиполучениядляЭтиЛаваля.сопла—93машин(конфузоры),сопласкоростейсверхзвуковыхидеальныхвгидродинамическихагрегаты3и6.рассчитан-94Гл.Обозначимдер{черезсопловpl/plимеем1;=ратимыхpiчерезиVII .Гидромеханиказначениедавлениязначение—надействительномприроствхо-насопледвиженииобусловливающихпотерь,торможенияВ идеальномвыходе.необ-счетзаэнтропиичастицах,вимеема-^-<1.=(9.6)PiКоэффициентаВзначениеВтягиидеального.отблизкаакединице,квсоплом,токанеткоторомвыходенаприДлярабочейаэродинамическихВомененийпочастиилисреднегосеченияплощадь—горласкоростьТорможениеустановок.прошедшийжекакиВчастности,рабочуюзначительнойвчасть,механической;приспротивгазавоз-примене-помощьюдиффузорами.составнойявляютсямашинвсевозможныхдости-происходящееилирешатьсядиффузорысопла,дозвуковыхсверхзвуко-которомв(см.называемыхдвигателей,тре-§ 6).потока,каналов,специальныхсопла,жидкостиможетдавления,растающегодлядляасопла(например,соплавыходе,потокадвиженииреактивныхизхарактеристикойнаиз-нужныхвыходесменныеилихороших1 %.порядокобеспечениянасечениякритическаяТакимеетедляскоростискоростиВтрубах).сопелнияотклонениепотокаплощадьДлясопле.имеетзначения.практикерегулируемойявляетсявыхвременипорегулируемыеаэродинамическихОсновнойгаетсяповзначениезначениенаприменятьсопелиструирасходабуетсядавленияпотокаееотслучаяхрасчетнымравномерностьперепадесечениютрубахмногихобеспеченанеравномерностисреднее—двигателяидеальным0,98—0,996.существенноетрубпорядкакоэффициентаAvгдеRтягисакоэф-имеетотношениеижеаэродинамическихвеличинадвигателейдвигателяпотерьтомВсопелхорошихе.т./?вдтягекоэффициентсоплахсопелдляR/Ran,=сопломданнымобладаетсоплочерезвеличинадвигателейдляосновноефициентвка-действительногогазасопелприменяемыхивхарактеристик0,98.«высоксилижидкостихорошихдляпрактикеважныхизсоответствующегоотклоненияистечениярежимаНааоднойявляетсяисоплачестваичастьюиспытательныхтрубахаэродинамическихдозвуковуюилиэнергией.сверхзвуковую,Этотпоток,потокдол-§ 9.бытьженпоэтомуобеспечениядлядиффузорахцессамвиканалымеханиче-трубаэродинамическихдвигателейреактивныхскоростирасширяютсявниздляпопотоку;чего,вначалеканалыотвечающеепослепро-скоростяхприсверх-дозвуковыхдиффузорныегорло,звука,обратнымипроцессами,привходеимеютзатемнии,потерьценнойэтимрасширяютсянасуживаются,сссвязивскоростяхзвуковыхделоимееммысоплах,диффузорныеравнойвауменьшениятяги.полученияВтрубахаэродинамическихсохраненияслучаеслучаевустановки,экономичностидлявпроблемаэто95машинПроблемаканалы.—энергиигидродинамических1),заторможендиффузорахскойагрегатыдиффузорныеимеютсявОсновныескоростипотока,дальнейшемприуменьшенияторможе-скоростейдозвуковыхпотока.Получениедиффузорахвчемзасчетприровболеедвижениядвижениеускоряетсясчетзатокуконтурахплавными,диффузоровбезсверхзвуковойобразуютсяпотериистыковикакбезотрывовонибольшихпотокугловнагазавходаувходедиффузорвбольшиевозникаютдиффузорахарактеристикойнабытьдолжныслишкомкоторыхпо-подвигатьсяправило,вотрывакоторыхвизбежаниядиффузорахуплотнения,энергии.скачкиОсновнойкоэффи-являетсядавления:восстановленияциентииз-засоплах,частиизломовпоэтому,механическойвстремятсясверхзвуковыхфакто-диффузорахусловияДлядозвуковойвВрасширения.Вчемчастицыдавления.паденияоднаковышестепени.благоприятны,—соплах,вдавленияболеестенокотнарушаютсяиперечисленныхсильнойсоп-впотерямичтовозрастающегопротивтрудная,движениясреды,влияниепотоковвмалымиобратимыесвойствипричинжеторможениипроявляетсяпотокасприпотерямиболеегораздопотоковидеальныетехмалымизадача—¦ускоренныхполучениеВ диффузорахлах.спотоковрегулярныхторможении*PiВдиффузореидеальномдиффузорахрошихтрубы,Встенок*) Торможениеатмосферу,либозамкнутойтрубы1,=анадажепрактикечемменьше,ввсоплахоченьсхо-анало-давлений.перепадамигичнымив0значениякоторойвдлятрубеилибонеобходимоповторноговоздухулучшитьвыбрасываниипривыше,давлениечемиспользованиянадоусловиятормозить,чтобыработыструивдавлениевоздухавентилятора.черезснизитьрабочейвентилятор.сопротивлениевоздухачасти96Гл.ВреактивныхVII .двигателяхвпередисобойпредставляющийник,покажем,мышитьчтоснойимеетсяпереднююдиффузора.частьзабираемогоскоростьчтобыбольшойтем,струиГидромеханикасообщитьемувоздухаэнергиюНиже-надодляблагодаряскорости,воздухозабор-умень-созданиячемуреактив-создаетсянужнаятяга.Потеридиффузоремомпотокевгазаскоростейзвуковыхного40.подходедиффузореНаударнойнаотношениядляМхМахапрямомскачкеформу맧давленияпотерискачок=скоростиvx/axполета).§ 66легковзависимостиVII)гл.получитьpi(числопотокедиффузорв(см.искачкомпереднабегающемв5входомторможенияpiторможениядавлениюпередобтекания.скоростяхгазодинамическихЭтоскачкипрямойпоказанволнысверхзвуковыхусловийпомощьюотвечает46диффузор.фотографияиобщихчислареактив-большиеполучатьсярис.по-диффузоруобразуютсяк.У-СхемаформулузаскачкомотМахаМхравноотношениеУ-'тPiса-скоро-сверхзвуковоммогутпростойприСвбольшихсверхзвуковымисосамомвкоторыхввходомилиприотносительномприэнергии.СкачокквиливпередиполететокедвигателяРис.Пристямиполетауплотнения,механическойдиффузорукбольшимиполета.сверх-дляподходеоченьскоростяхсверхзвуковыхДиффузорприбытьмогут4Т(Т +1J+1h1(т-1)2(ТГ№-«Т-1м?(9.8)Основные§ 9.ИзэтойагрегатыформулыприуM1МхМхприприприОтсюдачтоясно,растутпотерь,оченькиl,4a==2о==3а=стелом,0,33.Маханапотерибольшихтакихикраемострымцентраль-косыевозникаюткоторымсхемыполетаизбежатьпереднимперед(см.0,96,0,72,чтобытогоделаютуплотнения=числаДляконическимчтоследует,увеличенииприсильно.диффузорным1,4=97машингидродинамическихскач-47).рис.ОбечайкаПряной'срачон¦ЦентральноетелоПрямойкосыхСхемы47.Рис.входаскачокскоростиужемалы.ЧемпотерибудетполногопрактикепотериприемлемойдоДругойфициентфактическогономуф.бесконечностифчерездиффузорПрипрительно,дозвуковыхпоэтомумаксимальныйтическимзначениямследует,сверхзвуковомвдиффузорСедов,оказы-снизитьмаксимальновозмож-Максимальныйрас-газа,имеющаявходавфдиффузорчерезвходенадиффузор.засасываниезначениенакоэфотношениевозможновозможноерасходскорости23ткаккполетаскоростяхмаксимальнот.Мхявляетсяопределяетсяплощади=И.будутчтобыструяравнуючтоЛ.доскачков,входитТтпят4полетаполете.площадь,струи,такжеменьшедиффузораВеличинарасходаеслиэтомвнемсверхзвуковогокосыххарактеристикойрасходабудет,ввеличины.важнойрасходуходМчислотемМхчиселдляодного-двухдостаточнымскачкекоторомвторможенииприкосомпотерискачков,косыхдавленияНапотока.ваетсявпоэтомуисериинормальнойскачком,скорости,единицекпотериитодозвуковойкблизкобольшепослепопрямымзамыкающимпереходлишьподсчитанноемало,скачка,ПередпроисходитслучаеМ,числокаккосогодляневелики.образуетсяслучаеэтомвТакскачков.диффузор.впотокасверхзвуковогои,следова-отвечаютвдиффузор.Отсюдакри-VII .Гл.ЕслисверхзвуковомнакромкузакрытьНапрактикеполностьюиф0.=работымахпускает0 <1вКосыевсегоиэтообразуетсяприводитЕслидиффузора.избежать,необходимоможнокоторыхвтоизменятьположенияобечайкиилидругимиКаксгораниятеламожетилиреакций,потокевнапример,либонекотороеработуповерхностныесообщить,можнопотокуПритопливадополнительнаядитсявоздухеВрения.массатеплорасчетахдополнительноймассысвойствизменениесмесиксинаастехион~1/15.мала,потребнойВбольше1,5—3%.Рассмотримстехиометрической,тепла,совершенноговкамерахпоступающеевэтатакИзучиммассо-какучастехиомет-случаекероравномассыкамерахвоздухасгораниявесоваядоляотношениевмассавоздуха,массеифи-изменениеотношениесжиганиявоз-воздухапричемустановившийсяизменениепо-имеетатеорииэлементысгорания,газа.этойпрактикедажеэффектыосновныегазасовершенногоэтимдолейвго-продукты—появлениеНа(ВРД)вво-топливамалы,действительностидвигателейзначительноальногоегодлядушно-реактивныхгазмассовойреакции,например,Такиепотоквсгоранииучестьотносительнохимическойвпротека-воздухессТепловоздухе,пригаза.частосовершаютсилы.двигателей.связанноесравнениюпотопливадолярическойколичествоитягу,подводитсяпотокомвобразуетсяхарактеристикствующегорядокмассовыеможногазазико-механическихваянадиливнутриивыделяетсядетальныхсоздающихсгорания.движущемсятоплива;ввнешняяхимическихпотокуктопливокамерамисжиганиивнутренниесчетзаОбычнолибоканалыназываютсяканалыисжигаяспециальныечерезющемтепла,воздействие'надвигателях,энергии.количествовнешниеотносительноподводитсягазуэнергияВгорения.подводнапример,горла,выше,кидиффу-телаеслиб).великогазавыделяется47,внешнегопоказанотяге,обечай-(рис.волнасовершенногокпроисходитвсегдавбылоприводитьэнергияпередвнутреннегопотокадиффузора.внеплощадьконусапутями.тогдаидущихсопротивлениерегулируемыеэтоприменяютрежипро-негаза,струекударнаядополнительноговозникновениюкЕслидиффузоранекоторыхпроходятпересекатьсяили1.=диффузоравдиффузор,крайнихпроходитьобечайкиунавойтиможетразворачиваютсямогутизменениемКамерачтофвнегорло—токаприходяттопойдетоказаться,линииа),потоксечениеэтомсопротивленият.можетскачки47,(рис.которыйПритогдазоры,косыевесьторасхода,1.скачкиегоканал,узкоедиффузор,кой,обечайкисамое<"фВседиффузоревточностивГидромеханикадвижениятолькоучтемпотокпараметровиде-§ 9.газовогоОсновныеагрегатыпотокалическойканалевиначетеории,цилиндрическийихарактеристикивчтоПрисгорания1здесьотноситсяиндекс2илимассыкпараметрамвсго-камерусечениирассчитанныйтепла,начастицединицугаза.(8.9)энергииуравнениювходенаположенияхСогласноединицу(9.9)рассматриваемомвприток—на<#'>>0,ипараметрампромежуточныхввсе2к—dqC>выходе;наканалсеченияхосирассчитаннаягаза,Tаегокак2рания,гидравчторасчетах,вктаквозрастает,индексосновенапримемэнтропиятеплаподводевсегдакамерыговоря,нормальных99машинодинаковы.потокамассы,гидродинамическихимеем(9.10)иdq&Здесьчерезд<е)газамеждумассыОтношениеобщийобозначенэнтропиюИзформулыэтойотношениибольшевозрастаетторможениятуруеслиТпературойсаs2—гл.тор-V)(9.10)тепло-е.при0.Определивiпри——состоянияi"—чемтемперабыимелданногоиззаданномменьше,которуюпокоя,ит.темполучаетсяsx ^>температуру,состояния(9.9)помощьюE.15)начальномq(e\теплаТ=Т'и(см.заданныхприподводезатормозитьдотемпературы(9Л1)энтропияТ*какадиабатическиегочерезформулойчтоиcvT\коэффициент=единицуXTi'следует,i\Т1/Т{,насечениями.()PiсодержаниитеплапритокрассматриваемымиторможениявыражаетсядавленийиможенияcpdT'.=будемconst,газ,тем-с-?-иметь(9.12')получим(9.12)¦2cp(9.12)Формулано,ипотерипоказывает,давлениячтоторможенияэнтропии,ростмогутабытьтемследователь-меньше,чемА*100меньшейприпроцессуvт.е.Вэтом0,=энтропииприросттеплаподводаиидеально^-^нулю,потерь.имеемcpdT*:=обратимомудиссипативныхслучаеs2-Slмини-равнойпотока,другихвыгодномчтосоответствуетскоростиотсутствииприОчевидно,тепло.подводитсяскоростивозможныймальноГидромеханикаVII .Гл.cvln^,=Т',11поэтомуследовательно,и,*а=А(9.13)1.=PiВреальныхусловияхПолученныемернойтеориивообщеэтинелическихивыгодныеемоготопливаввкамеруварительноеилисприменятьковойИзясноанализаТ\ностьвнешнихпоДлярания.вершенногоВышеслучаеНижесилсдальнейшегочтопокажем,рУр\единицей.свойстванализарассмотримМахачислапотокаустановившегосявцилиндрическойсохранениюподводекиподводекегопотокузначительноможноувевгазакамереплотности,скорости,цилиндрическойкамереидеальногодвижениятрубепотокусохраняетсядвижениявраз-илиприизменениязаконыУравнениягазарУр\отношениесравнениюимыповышатьпричтоотношение(8.22))(формулаувеличениюпоказано,нужносверхзву-тягикпередэтоготорможениянеобходимоувеличенияПредчастичнодлядлятакжепоступающий96).образованиистремитьсяувеличить.работыдавленияирУр{.личитьсгоранияееидеальномвнельзяП—отношениятеплаобдляаэтим,впрыскива-полетестр.вышевопросачтовидно,можнодиффузоры(см.скоростьзатормозить.осуществитьрасположенногосверхзвуковомспециальныессвязитребуетсядиффузора,помощьюВскоростиВкамеревтеплапределевсгораниевоздухасгорания.камеракотороморганизоватьвоздухепредварительнорамкахсгораниягидрав-снижениечтонулю.одновчтоподводаравнаторможениеполностьюкогдавдвижущемсявоздухсгораниякамеройтогда,условиянеобходимостьюсочевидно,процессу,камерысвязиустановленыпричемипомощьюсПодчеркнем,относительногазаввыводыцилиндрическая.потерьсоответствуютсгораниятеории,верны1.<^авсегдасгораниявыводыгидравлическойтакойкамеревважныеимеютсгосо-вид:J§ 9.Основныеуравнениеагрегатыгидродинамических(длярасходабезпростотыdpvуравнение=импульсовdpуравнениеdUUРазрешаяdp иdv,этиdp,тdp__1газарpRT=внутреннейдляf-const,рсил0;какможно-4-jили(¦?-')d1—M2i\—TM2,^, ^~~A-{^p/p=(9.12')Mии'>pd—dv-pу=¦'(9.14)'y/aМаха;число—состоянияуравненияпричемсовершенногочтополучается,легко^L~a2=формевдифференциалов¦a2KlM2)—dgi)'энергиинаписатьотносительно(гU_(dp/dp)s(9.10),=*0;—=уравненияpa2pvdvпоступа-внешнихтакdq^+триvгдеотсутствии-\-—vdpнайдемdv^согласнопри-—-г—i-—pd=-f-тепла,притокаформулавернаpdvмассыучетатоплива)ющего101машин^.Из(9.14)(dqформултеплаподводевых^>0)(9.14)основанииаканалецилиндрическомпадает,придвижениярежимахнасверхзвуко-иопределенияVММахачисла=ТР/Рнайдемлегкоследовательно,МахавМ(9.15)возрастает,равенствопотокедозвуковомаI-dpdo,в(9.16)подводеприсверхзвуковомпадает.—легкотеплаНапроинтегрироватьчислооснованииизаменитьсоотношением.конечнымТакимобразом,тольког>кр.доПослетеплаподводепри(камереканалецилиндрическомвозрастатьзначениявдозвуковыхдавлениенаоборот.—Навчтонавозрастает,потокаскоростьвидно,(e)(9.15)техдостиженияпор,ксгорания)поканекритическойпотокудозвуковомускоростьдостигнеткритическогоскоростиможетдаль-102Гл.нейпшйподводVII .теплаоказываетсяГидромеханикачастицамкгазаЭтоневозможным.ловогокризиса.чествотеплаЕслиизодноввходетакойпродолжатькамерувыходествиясхемакамеревскоростинымиустройствамиподачаего-сообеспечипа-приСкоростьдажеможетнеДлявнебольшихприкамере(см.пламениУголнепоТакзаставитьвообщевнутреннейпотенциальнойкоторойи,Такиесво-нередкомашинывысотуэнергии.кинетическойработоспособности.подобнойнагазовуюпроисходит,илиполезнойдействиежидкостиееличениюсобойэнергииегокамерасгораниядействиярезультатеегоповышениеподъемучтобытого,представляетвповышениежидкостикфронтуккамерымеханическойгазуилидлясечениистабилизаторов.машину,говоря,дитсятоКомпрессорэнергии,Вслучаенормальнавнесколькопереданнойсчетравенствомопределяетсянебольшой,длинной,угол(насос)гпро-фронткосойотходитпроекциичастицамслишкомнеобходимокоторыхнапотока.этоткакставитьтела,которыхпламенинабегающегооказаласье.48).рис.нафронтапламенискоростискоростисхемунаклонаоткамеры.изприходитсят.ипламенивыноситьсягоренияпотокаподжиганиебудетПоэтомуфронтпрямойипотокеустойчивогостабилизаторы,сгоранияисходитКомпрессорвудерживатьсяобеспечениячастицамсекунду.впотокачастности,попламениметровскоростяхнеу-(вгазафронтанесколькихвсегоста-теплавозникаетдвижениераспространенияпорядокпринуди-подводетечение;помпаж).имееткамерувопределеннымительномколебательноеневоз-специальгазастрогостационарноестановившеесятакаятеченияраметрами),невозможнымновитсяесли(например,ваетсякон-взвукалибо,дей-Рания-добудетскоростькамеры;можнаСтабилизаторпро-упадеттеплаперестройкаПринципиальнаястабилизаторатопараметрынаподводе__48.коли-топливо),скоростьравнацеРис.теп-большееперестроится,новомприназваниесжигатьтечениеизменятся,чтоканаленоситподвестилибодвух:величины,цилиндрическомпопытаться(например,изойдетнажевявлениеследовательно,уве-кназываютсямашинынасосами.Приеслинапример,сжатииквазистатическоммедленномвообщеувеличениеговоря,газасжатияпроцессзасчеттеплообменагазавнутреннейегосопровождаетсяспроисходит,охлаждением,егоокружающейОднакоэнергии.средой,товнут-§ 9.ренняяОсновныеагрегатыгазаэнергиясовершенногодлязависитоттольковойэнергией.постояннойприческаяполнаяэнергияпроцесстемпературе,отводитсятакоекмассыединицыпроисходитмехани-подводитсяколичествотепла,чтотакменяется,негазатепло-газагазужеделе,массыявляетсясжатиятосамомединицыпоэтомуимедленногоиэнергияэнергияВувеличиваться.внутренняятемпературыегоЕслинеиможетгаза103машпнгидродинамическихэнтропияагазаsэтомприностьОднакопадает.е.т.газа,внутреннейеголением(т.обоихтепловой.е.болеесчастокомпрессорыприменяютсяВдавлениями.высокимивообщеностибольшоеющемуобъемелопастейоткрытомщающихсясистемойкомпрессоров,турбинт.иэнергииводяныеиОнииспользуютсяорганизациисвоювтрубс1,стр.игазувнутреннегодвигательныхотсгорания,обеспечения243.реак-развитиечастовентиляторыдлянужныхвнутривентиляторныенепрерывнойидав-давлений,контуромдлягазуповышенногоНапример,потоков.замкнутымтакжеэнергиюбытовыеперепадовсозданиядлят.винт,элементамиобусловливаеточередьПромышленныетребуемыхиспользуютсяСм.воздушныйтипичнымипредназначаютсямеханическуюсебяобластьпередаютдлямическихвинтысзадинепосредственнокотораяструи.ления,тивнойвраколесоп.тяги.создаютидвигателейВоздушныеполученияилиосновнымиэлектромоторов,прямоВращающеесявентилятор,передатчиковсистем:илиспециальныхлопаток.являютсявинтпомощьюоченьпротека-энергииканалахсистемспромышленкомпрессорывполучилинаправляющихилилопаток,водянойилиипередачасилигазПоршневыегазатехникепроизводитсяхотяЭтопоршнем.получениядлявэнергияпоступающийавиационнойпотокугазовомух),являетсякомпрессоров.цилиндрахраспространениевкоторыхдействия,непрерывногосввысокимценнакоторыхвсжимаетсядавленияболеегазовыхмашины,поршневыенизкоговтипыпридав-зрениясэтагазакине-взависит,точкигазаэнергиясовершенногоилиэнергииэнтропией)различныебытьмогутгазанизкойдляСуществуютвнутреннейпрактическойСмассеипревращениясилмеханическихзапасадавления.отслучаяхвработувпомимоещетемпературеработоспособ-полезнаявозможностьнепосредственнаяэнергию,данной4-constпрактическаяэнергиитическуюочевидно,^11)hcpln=циркуляцииаэродинаустановкивоз-104Гл.необходимойдуха,икомпенсацийчтовдлядействияпроцессееслижетлятьзапасыизатмосферукоторыхэтотипоршневыхбольшойнаввыгодноСуществуютихданыосевомстепеньдругиедвижениегазачерезотносительномдви-подобноврешеткепопроисходитвращающихсярассмотренномсистемучерезгазсилами.газадвижениенаобтекании.элементамивовходахнадиффузорныеПрактическиявляютсякомпрессороввращающиесянаправколесаивыход-каналы.оченьве.т.поэтомуколесе,сжатиюбезполучитьтрудносжатия,степенибольшиеДляпараметрами,?2—наплощадитемпературысжатияэквивалентныея=рУр{характеристикивходегазарасходргг;25а,=исоот-компрессоравыходеТ{,торможения(вместосжа-работырежимхарактеризующимиPiPxS].=направ-степенейкомпрессоры.массовыйGпоследователь-кпромежуточнымибольшихполученияявляются:потерьвеличиныприбегатьсколесахмногоступенчатыеконструируютсяОсновнымибольшихзначенияприходитсянесколькихаппаратами.StНацентробежнымиосновноеаппаратыкомпрессора,гдеветственно;помощьюнепрерывноговсжимаетсяплоскопараллельномисза-сго-компрессоры.радиальное,—иОтветственнымиводномномуляющимисжиматьосевыеосновноекомпрессоредействующихляющиевоздух,камерувкомпрессоровиповерхностямвышебольшиепоступлениемивработыслучаяхатмосфере,типаколесацилиндрическимлопаток,втормозитьускоряетсякомпрессорегазныеособенноеготрубусистемахразличныхсхемы.В центробежномпрофилированныеженииспециальныевчерезВцентробежные—егодвигателей,разреженнойосновныхдваэтозаготов-выпускаетсяпредварительнодействия,49накачиваяпередвыброснакомпрессоровкамеры.диффузором,раниякомпрессора.воздухапомощьювакуумныепомо-охлаждения.потокомвоздухвысотебираемыйтияссвоздуха,вреактивныхВспециальногосжатогоилипроисходитвтепловую,недостаточен,путемпредварительнобаллоны,рис.энергииестественнымтрубахнеобходимотакже,трубынеобходимостьвозникнутьаэродинамическихВЗаметимэнергии.механическойтеплаоттоксопротивленийразличныхаэродинамическойпереходэтому,ГидромеханикапреодолениямеханическойпотерьнепрерывныйихVII .TZиявеличиныдействиядостигаемаявводитьможнокомпрессора).§ 9.НижеОсновныемынияагрегатыгидродинамическихрассмотримперечисленныеотносительногазавеличинынеподвижныхИз]уравненияэнергии105машиндляканаловследует,общаячто/-^4движе-компрессоров.работа,подведенная10—е-*сСхемы49.Рис.прессордиффузорный—компрессорЬ1(а(%рабочее—ностиЕслипаток,газаики.НаЛегкогазуврядехорошимповерхностисцилиндраслучаевуказанырисункескоростейвпоказать,чтопоэтаработапатрубки);выходныенаправляющиеколеса).рабочегопересекающегосравнениюБ)осевойаппараты,изобра-плоскостьповерх-компрессора.размерамирадиальнымссеченияло-движениемдвижениедвижениегазапоцилин-черезабсолютных,решет-относительныхисечениях.действительномвсегдаВнизуналопаткипренебрегатьвком-крыльчаткой,сколесоразверткирассматриватьплоскопараллельноенаправлениявсоответствующихвремени,единицувыходной—SB,озьгоможнокак—вращениярезультатевеликприближениемрабочее—dсхось—спереносныхкSBцилиндраэтоговЬаппарат,ицентробежныйодноступенчатыйА)патрубок,образующаясятодрическойвыходнойвходной—колесо,решетка,круглогорадиусженакомпрессоров:входной—процессебольшеидеальнойравнаработы,106Гл.необходимокоторуюбезВпотерьподвестидлясамомГидромеханикаVII .дляделе,кчтобытого,верныгазаУ—1постоянная),(вязкость,размернаякомпрессора—частисмешенияобщиеследующиеУ—15g—Snвпроточнойr;=причемпотерьиз-заскачкинеравномерныхя.сжатия8i—foи(апроцессестепеньжетусовершенногоформулы:обратимомвгазуполучитьсрывыуплотнения,ипотоковп.)т.потока,имеемSo.Введемадиабатическиймысленноторомдостигаетсяцессенетпотерьстоянной,дляпоэтомугоеТ*2ад,значениет*обратимыйр\отпереходи,следовательно,СоответствующаяТ„п*^^^^^^"^хqттсохраняетсяполучимдру-которуюнадопо-2»Ат,равнаJ-"2ЭП\т*^^^работапроцессе,^*"г)¦ррir'Zидеальномвпро-формулоймеханическаязатратитько-видеальномэтомторможениятемпературы—процесс,Вэнтропияопределяемое2ЭДр\.кл}^х"^-^\JT'ю\¦*"*~~21*/•Отношениеадиабатическимназывается(к.п.д.)сматриватьдляк.п.д.являетсякомпрессоравнешнимисоздающихзависятотВсора.сосеченийинапор.Длят.п.),отчислаяобщемоборотовработы,иавиационныхрабочихяssколес,расцачцапкоторыхдлязначенияработыусловий^компрессорах1,5—1,4регуплощадисуществуютМаксимальныезначение.зависятслучаеполета,компрессораданногоназначениятипа,сжатия0,87-0,88.ив(скоростьрежимылучшихстепенью«можноусловияминаибольшееимееттехни-сжатиястепеньикоторыйнаивыгоднейшиечетныерас-Адиа-отдельности.характеристикойт]адG,расходаотлироватьпроходныхможнокомпрессора.данногоосновномвступениглавнойсовершенстваДлят,адкаждойтакжедействияполезногокоэффициентэтотцелом,вбатическийческоговкоэффициентомкомпрессоравдостигаютсяоднойкомпресступенизначения§ 9.ИзОсновныеобщейнииагрегатыформулыгазаналичиипривнешнегооттокаY-1(?(е)Л-ьможновывести,можноуменьшитьниячтоs2такгазможетсжатыйчаепониженнойвсеравнозавыравниваетсятеплопроводности.установлениясчетДляссусжатияВгаза.TdSdQW=каксжа-впоследствиисредывозможных(9.17)формулуизотермическому(9.17)формулапроцесравенствоидаютА^о,Такзаметнозапасовприменимслучаеэтомслу-этомприоценок(обратимому)процессевВокружающейохлаждениемквазистационарному0)<^падает.количественныхгазауменьше-((?<е)температуройссжатиявыгодкоднакоясжатияпомощьюэнтропияпервоначальносозданиипритемпературасниженнаяегосгазаоказатьсябаллонахвгаза(9.17)степениАтеплатемпературе,того~ljGданнойохлажденияотбореприсреработупутемкак1.,-я,уполучениядляпотребнуюэнтропиисжатия,(яСрГ;=движе-установившемсяэнергиивилипритока107машингидродинамическихв=Q(e)-изотермическом-T(s2-=Sl) G.имеемпроцессеY—1=—;-=vтакэтомвто,случаеЛ—»!saхпри11ПполучимIV<!Jtп^-М=If—ср1пя=YС-гС«х•изоткакрPiСледовательно,(1—1-Siе—Ti¦LJ-wACtT-г—°11•Лоту1^>LrCri-*——1\местоимеетJLJbочевидноенера-венство:С1пх=dx\-С<\dx—В.уроина1бинаприменяетсябинебину,показаныя<^через1ВАтурбину,и,типичные<^следовательно,0,полногосхемы=0)ир2радиальных<^потокапотоке,(9.17)проходящемгазе,давленияосевойотэнергиисогласнопоэтомувпадениепроисходит(@(е)адиабатическомко-тур-потоку,механическойотборадлягаза.илисообщаетсяэнергиявкомпрессору,противоположностьторомжидкостиходящемx-—1-,,рх.черезНаврис.турбин.протуртур-50108Гл.Простымивековиводяныезуютсянароторыразнообразныхтурбиныкиловаттмощностейколесеодномвисполь-широкоПаровыегидроэлектростанциях.многоветряныевоздушныеВодяныеколеса.ужеслужитьмогутмельничныемиллионадоГидромеханикатурбинпримерамииспользуемыевплотьVII .турбиныгазовыеиоиОаба50.Рис.центростремительнаяробежная(оРазличныезусправаВ)ступеньbаппараты,—получилибольшоемножестваважныхраспространениепромышленныхационныхдвигателяхдлясотензуютсяприменяютсявинтовтысячкаккиловатт).корабельныерадиальнаярадиальнаяосевойрабочиевзадач.мощныеВомногихдвигатели.центвнииразверткаскоростей).вращениятурбиныколеса),соответствующаяпоказанынаправленияныхА)Б)турбина;турбина;сопловые—турбин:схемытехникеслучаяхави-современныхиликомпрессоровгазовыерешениядляВтурбинытурбинывоздуш-(порядкаисполь-§ 9.ОсновныеТурбинныеагрегатыколесаванныелопастиющийлопаткиВомногихслучаяхскоростейпотокзажекихступеней,икакроститурбинаимеющихнеподвижныхкоторыежидкостиколесомперед(см.схемыили50).нарис.состоятьизнесколь-разныеугловыеможетодинаковуютакжерегулируютгазаиликомпрессор,ско-вращения.Рассмотримвращения)осиоднойугловойЗаметими(иливыше,чтоинерциальныхкаждойточкесреды,рассмотретьЕслиилигаза:первоесистемыствующиеимассовыхсилсЭтителоБольшиесилытурбины)инерциинапряжениямВтурбин.ограничиватьвоздушныхВвинтов.скорости,лопастяхи700превышающиекотороеничением,воздушныхитакогородаэтимприходитсятурбинтурбинприколес.Очевидно,огра-серьезнымпроектированиичтопро-ваппа-направляющихнапряженийиокружныедопускаютсяявляетсяучитыватьколесалопастяхвпрочностиненаразры-огромнымвращениянеподвижныхразрывающихсопоэтомуЭтоинолопатки.немособенно,скоростиусловиемм/сек.вращающихсяэлементахки,лопаткахнеобходимовинтовфилированныхсжидкость,вращенияименноугловойсвязисвязаномоментов.ихнаколесосновномвеличинустальныхтелевинер-Наличиеиилигазукрепленныескоростиприводятнаугловойсилысилыдвиженияхнаидей-сил»толькобольшоймассовые(лопатках)ихнеколеса(из-завающиминерции«архимедовыхвращающегосяоси,рассмотрениецентробежныеКориолиса.относительныхвинерциинеподвижнойвмассовыеобобщенныхдействуютпоявлениемси-вращающимсяввестисилымассовыемоментыжидкостиинерциальнойоколосораз-неинерциальнойтурбины,колесомвнешниевнешниеидвижениянеподвижнойскоростьюсредунациидванеобходимослучаевсилысуммарныеотносительносуказановзаимодействиясиловыетеперьугловойужераздвиженияхитакжеасвязаннойпоследнемвмногоотсчетавтороеипостояннойсбылоэтоотносительнокоординатотсчета,стемысвращающеесяотносительныхвсистемаходинаковы.токаквсего,использовановколесонакомпрессора),скоростью.прежделичныхнеподвижнойдействующихсил,турбиныступени(относительномоментеовопросгидродинамическихпостояннойратовколеса.специальныхпомощьюаппаратов,скоростейТаквсэнергияблагоприятныхзакручиваетсянимсопловыхвеличиныпутемвращающегосянаиболеепредварительновыпрямляетсянаправляющихтелуполучениядляиикпереходитэтомусилы,реактивныеТакимработу.жидкостипротека-Благодаряпоток.большиеположительнуюилиспроектиро-поворачиваютвоспринимаютсовершающиегазаспециальнокоторыегазовыйиликолесаисебеналопатки,водянойнихчерезотнесутили109машингидродинамическихневозникает.110Гл.СпрактическойдействующихточкивсистемахнарассматриватьделенииасилыПрисистеме.мо-воспользоватьсядо-пущениемтом,ожениеопределенностирассмотрим(рис.мемвнойповерхноститурбины,лопатокчастинойконтроль-поверхности.моментарасчетгидродинамическихдляпростотыкателеиSxсеченияхОчевидно,чтоконтрольной*)лопатокодическинеустановившимся.ЭтодопущениестурбиныосьосиотносительноибольшойПриоченьмал,илиаппаратовугловойувеличениесилытурбины.вканаловгазадвижениесиллопаткисреднем,направляющихжидкоститакбудетхорошокаклопатокположениеаппаратовпериодическим,перисоответст-вращенияскоростичислаиСледо-нулю.тольконаправляющихтольковра-ей,гидродинамическихговоря,вращающиесяналичииприиличастинаповерхностямипараллельныравеносивообщедадут,zнадействительностьюzмоментнуляотменяетсяпериодуменьшению.действующиеэтойдействующиесогласуетсяобте-кожухе,давления,пересекаютотличныйдавления,жидкости.являющиесяотносительнодавлениятурбинытурбины,Поэтомуосилопаткинанеподвижномотносительномоментихпоэтомуегосилыz,натурби-изS2.ивсеосиоколовательно,кнаповерхности,щениявующийтренияS2,исоответственно.идеальнойтеориисилойвыходеидействующихрамкахвпренебрежемSxпотокотносительносил,zповерхностиконусоввходенысикруглыхпересекающихтурбиныва-(соприкасающейсяпотоком)Произведемкожуха,обтекателятелалачастивозь-иконтрольповерх-осесимметричногоэлементов51)качественостипроточнойколесооднотурбиныСхемаот-устано-х).Для51.двигазаиколесавившеесяВалчтожидкостиносительносоответствующихдейст-вращающеесятурбомапшны,колесожноРис.опре-момента,навующегоииопределятьподвижнойгидроаэродинамическогосуммарногопро-моменты,инеобходимочасти,подвижныемоментов,надокоординат,сопутствующейвисилконструкции,частинеподвижныхдействующиерассмотрениезрениянеподвижныенаизводитьГидромеханикаVII .такжеприводит§ 9.ОсновныеЦентробежныеосьиzотнулячастицывившегосягосуммарныймоментжидкости,движенияобозначимсреды¦Уотнvtvr,гдеvzиМ=ЛгFСV2@—vr,Легкообъем,—Miz.Внаустано-случаеДлявычисляется.это-скоростьотносительнуюитрансверсальнаяЧерезvzиvtчтовидеть,rvrpdx==(*\r-rrd/ra=—2«—VгдеОтличныйдействующихлегкопотокарадиальная,—скоростей.этихмоментточкескорости.чиныпересекаютz.видевсительныечерезкаждойвлопатки,осиКориолиса,силэтотпредставимнаотносительномоментадают111машиндействующиесилы,нетакжегидродинамическихагрегатыосеваябудемобозначатьмоментMRzdrбудетdflС\-grМмасса,—равенг2с?да,^(*Иаотно-вели-контрольнойограниченныепо-верхностью.Отсюда,екнтрольноидвижениекактакповерхностиvnф0Тнустановившимсяпринято0толькоиSxсеченияхвна?2,иполучимМН2-=С r\dG(оG—носнойамассовыйлинейнойскоростип\(пере-соответственно,на51.рис.количествадвиженияU(принаr2vt20TBdG+=h=Qnлопатки=ротора,(9.19)МНг.i.Вместотрансверсальныхотносительныхскоростейввестиможно^абсолютныескороститрансверсальныепомощьюS2действующихГ1Р(ютн*?—?значения—иуказаноG.3)движения=SxS2и(9.18)r2u2dG,S»моментовдавления,силмоментэ„сSr[—ихжигсеченияхуравненияМгфк^ r^dGpvndo,=внормалиоснованиинайдемиdGустановившегосядляSiрасход,направлениеНа=S«SiгдеС rtdGсо—(9.18)Мги(9.19)=s>J rxvna(ScdGполучить-s,J rtVnacflG.(9.20)0)112Гл.Формула(9.20)получитьустановившеесяГидромеханикаформулойназываетсянепосредственноабсолютноекоторогоинепосредственныйдвижение0.=глубокогосвместеиэтойсущностипониманияпростойэтотЭйлера,формулыгаза,илииспользоватьнесложенлегкоеерассмотретьеслижидкостиЕстественновыводтожевыводЭйлера,(9.19),формулыизMfaдлящийVII .однакоэтимпредыду-полезензадачиболеедляотносительногоидвижения.КрутящийкостиMzмоментзакруткойляетсяпотокагазаг;Aабсвыходеиспособность,изирасходподво-параметраминаправляющихзаданнымиопреде-ивходенаг>Bаосижид-илимашинугеометрическимиканаловтакжерасходомсПропускнаяопределяютсядящихсвязангидравлическуюколеса.вращающегосязакруткаатесноилигазовуючерезрабочегоиаппаратовгазапараметрамиколеса,угловойискоростьюротора.Поабатическийаналогиисстижимойбезмощноститурбиныт]адкакидеальной,мощностикади-определитьдействияполезногополученнойадиабатическомприотношениеможнокомпрессорадлят]адкоэффициентобратимомдо-безпроцессепотерь,энтропии,роста¦ ¦.рОрганизацияцессасовершенноготурбинахвобычновысокВсоров.чемлегче,вообщеи,говоря,КачественноесоотношениеВтурбинугазовую7\,желыхчемусловиях,каютважныеиобеспеченияилопатокВканиязадачи1).сприохлаждением,болееэтимбольшихтурбиндисковснижаютдисковобте-скоростяхсобразованиемк.п.д.тя-возни-турбинныхсвязанныеопасности,всидолговечностивы-температуройсвязилопатокдиффуссгоранияработаютВтурбинахсвязанныекамеркомпрессорах.иистатическойлопаткиохлаждениягидравлическихПотери,впрочностивозникаютх)ТАтурбинахгазовыхизикомпрессо-исопламимеждугазторможениявпоэтомутурбинамикакже,поступаеттемпературойсокой2-4%.такоекомпрес-к.п.д.0,94.^междуприблизительнопро-турбинк.п.д.достигаетсятырамизорами.гидроаэродинамическогокомпрессорах,превышаеттурбинахгазовыхлучшихвкави-турбинна§ 9.Притации.вЭтимОсновныетурбинеможномассыгазагазаилинавыходе.единицувпоступаютторможенияобычноторлениеканал,жидкостиструис/>г,Р„Т,,и,**52.Рис.тирующаяструи.„КамераСхемаS3сеченияхS*специаль-которогодавлениямиэжек-скоростями;чтобыполноеповыситьдав-Разнородныедругого.Ди/р/рцзор\ииилисечениеструиНаSj)сеченииподачиразличнымисмешенияэжектора.(вВсчетзагазаразличнымирегу-заданнойдавлениястого,дляодногоотсобойгазаправило,применяетсяструирежимахвходноевоиликаки,различныхзависимостипредставляетныйгазарегулированияЭжекторэвпутемвремени,сеченийгаза.охлаждениянаисекундужидкостивгазаили(турбодетандерах).работатьоборотоврасходапроходныхдлягазаможетчислеразномжидкоститемпературыпользоватьсядлятурбинаотснижениесжижения113машинэнергиибольшоеэффектомДаннаяприлированиягидродинамическихбольшойотборепроисходитустановкахвагрегатывходепоступаютэжек-(вэжектируемаяпосле52)сечениисмешениякамерыпотокоднороден.жидкостиструикоторыйпотоксрятьСхемасмешения.которыхЭжектирующийтребуетсязасосатьобозначеннымивиндексомщегосядлине)^камеруэтогосмешение,потокуХарактернакотороерасстояниивыравниванияссечениекприводит8—10профиляизменяюиструямипоказанПараметрыпроисходитравномерномувкамерыувле-поступающиеS2.площадьюпрактическискоростиплощадьюсечениягаза,Междудиаметровс(илиформы)с2.параметрами,соплоилииндексомсечениегаз.постоянногодругойЭжекторывходноечерезжидкостичерезотмечены52.рис.воили(илиэжектируемойсмешенияпотокакнаканалускокамереилипоток—плотно-однород-примыкающихвытекаеткруглогочастицыкаетвпосмешениятормозитьжидкостьвысоконапорный1,смешениякамеруможносопла,устройствах,техвэжектора,вырабатываетсяприведенаэжекторатакжеприменяютсязатемиликаналакамередавлений,чегокоторыйдиффузорасмеси,помощьюВвыравниваниерезультатевчастисмешения.энергией,температур,ивкамеройобменпроисходитстейныйSxсмешиваютсягазаиназывается?3.сечениинарис,53.114Гл.Нарис.номогут5253ивнешнейвнутренняя,эжектирующаякаждаяизнесколькодостигнутькаккогдакогдачереззволяетпоказанаструяслучаи,илисмешениямереГидромеханикаэжектирующаяразличныебытьявляетсяVII .струяструйподводитсяперемешиванияболеекороткойприка-кспособПоследнийсопел.по-камересмешения.МеханизмсмешенияначальнойстьюспотоковобусловливаетсяэжекторввходеповерхностиРис.53.неустойчиво-скоростипрофилиэжекторевтесноираспределениясвязанско-дозвуковыхпринаскоростямислучаевразрываТипичныеростейразнымирядеврежимахсмешения.эффектомсвязкостиниемнезависимоПои^сохранениярыеижеS3каквввязкости,реакцийПроблеманиет.ностииливходедатьвоснованииилименя-резконососвязанныхкинетикойсвпотоковТемдлины.струяххимиче-неменееответнаписанныхниженекоторыхобщихзначе-частности,и,внавопроссмешениевпотоковэжекторважноеимеетсмешенияосуществитьневозможностиданныйвводитьжидкостейявлениях,камерихвсегда)идеальныхдействительныхкото-можноп.смешенияустановленииуравнениямискачках,непрерывных,проектированииприна(нопотоков—немоделейсмеше-камерепараметрытеплопроводности,ихарактерассчи-можновэжектореуниверсальнымиразрывахтожевнутреннихпроцессовсвойствамисильныхрамкахотнезависимоющихсясвязанына?3сечениипроцессоввслучаяхмногихворассматриватьгазовскихS2m-}тактожепромежуточныхпосуществуотсеченияхвпотокааналогиислучаях,многихосуществляется,результирующегония.это,силамиводействительностиввпренебрежениисмешениягореслучаеснаприкамерыграницахсмешениетатьвсмешениякамерынанекоторыхвнапримерНесмотрясмешения.цилиндрическойапроцессами,камерывнутритрениякогдаристикидиффузии,явлениемифизико-химическимисслучаяхприовозможназаданныхслучаяхуравненийможносохра-§ 9.агрегатыОднаконения.наличиинаиструйвнутрисмешениясеченийSlпроцессовконтрольнойкцилиндрической?3,икамеревнезависимопо-поверхностихарактераоткамеры,внутреннихзаписываютсясмешения,общиепотокомпримененныеизформуэжектора.установившимсясприответадляменяющуюсясмешениясоотношения,состоящей-\- S2напримерсмешения,камереанализироватьихкамерыинтегральныеверхности,случаях,в115машинважныхтребуетсямеханизмДлягидродинамическихнекоторыхвсверхзвуковыхвопросэтотструйОсновныеоб-следующимразом.УравнениеGxПриO2+отсутствиирасходаG3,=GiгДевнешнихимеетгиимассовогосохранения(9.22)p4Mi.=энергиипритоковэнер-уравнениевидGjlG2H+G3f3,=(9.23)гдеполное—удельноевообщелосодержания,термодинамическисоставаданногоУравнениенаЕслиP2S2+членприписатьп\смешениясвязанас20,собойдействующуюначаяхi?E0.ВуравнениеВведением(9.24)обусловленныхявлениясмешениясилусопротивленияповерхностиегоможно(9.24)вdo=необхо-—боковойк20,навприближенновязкого(или20.тягу)Вi?s0эжектора,слу-некоторыхопределениядлявеличинойзадаватьсяДе0членавсилналичиенанадопущений.опытамитрениякоторогоВеличинакамере.апробированныхэмпирическогоучестьповерхностивеличинаиспользоватьможноилисиламинапример,а,слеванормалидобавочногоможно(9.24)G3v3.+тодавление—частьопытовp3S3х,x)(n,cos(9.24)случаяхдругихоснованиирардеталямипредставляеткамеры=осивнешнейнаправление——длявида—камерыйвходе,цилиндрическая,неоколовращениядимоG^+смешениякамераповерхностьсредтеплосодержаниенацилиндрическойдляG\vi+теп-удельные—выходе.импульсовP*Si&иразныхудельноеговоря,определенноесмесигдеi{теплосодержание,20.уравнениесопротивления,ПлощадиSx,116VII .Гл.$2S3иЕслиГидромеханикахарактерные—геометрическиесмешениякамерапараметрыS1+S2ОтношениеG%потокаэжектирующегоS3.=(9.25)эжектируемогорасходаэжектора.тоцилиндрическая,G2потокакрасходукоэффициентомназываетсяэжекции(9.2о)коэффициентаВеличинахарактеристикныхй,(9.22)величинаношениякостиилигазавдиффузоре).теряхсодержащих(р,цисвязаныивзависимостивэжекторенеравномерного-f-S2заданныхТ2,Рг>имеетр%,pj,%2,S2)СввС.оретическая1954.иГр3,Прикладнаяригр3,ор я н,гидромеханика»,результатамигазовогоизд.сеченииврассматриватьимпульсасохраненияпоказывает,S2SaМин.pi,См.,=7%,StЯ,3).эжектора,авиац.Т[,-\-сб.промышленностиVlЯ,хS2=всегданеобразом,Такимрешениянапример,Изд-вопричто(илидинамика,теориивходномвопотокуp*s,статьях.игазоваяКпереходпотока(9.25)(ялпикнигахразличнымиможноv2,v3задан-бытьДействительныйприметодамиспециальныхч,pa,системаэтаприменяемымикомитьсясоответст-движениях.—p2,раз-иизвестныхусловииосредненномтес-газованализемогутприS%,длянасмешения(9.22)v%,или«раздельного»однородномуиилипроектированияотносительнозадачи.камеререшениеожидкостейСистемы*).параметровсмешанномукихоснованыуравненийдействительномуравненийАнализ-1)по-(9.25),—теплосодержанияжидкостейнихмеретечениев"Siiоспецификадляцельювпостановкиотосредненное(9.24)сискомыхS^какжидданныхучетом(9.22)Suvt,параметровцилиндрическойвизбытьдолжнасвыражениевышеотсеченииS3выходедвижениеpi,рг,расчетэжекторовсвойствтекущихвзначительнойнеизвестныхинасоотношенияхчерезнеизвестныхныхзаданыпрактикечетырехпараметровуказанныхрешенииС.12Ви(например,уравнений(наСооттакv).р,Теориявующихмдиффузорезависитразные.потокасистемаоснов-пжидкостей,характеризующимивустановленияновходедлядавление)—выписаннаяпроявляетсягазовнаотхарактеристиксоотношениями,дополненаиизизэжекторе,какистечениидиффузора,водинаковынекоторыетооднойявляетсяжидкостиили(9.26)—дозвуковомприппроцессагазыеслиЕслигазов.дляэжекциирабочегоможноГ.озна-Н.«Наука»,статейб рА№13,а1969,«Те-СССР,-§ 9.такоеОсновныеагрегатывообщеосреднениечаеодинаковыми,них)сверхзвуковые,задаваемыет.тоЗначенияняться./>|,исТ1Ве.рх,зависятпрофилейоттехслучаяхобер±ирг,можетизвыпол-р{,заданныхТ{каналов.смешениевозможно,(9.25)однанеприv2р2,слу-должны(илиструир2=подводящих—входенаЕслир%.=равенствоpj,vxкогда(9.22)уравнениямиВневозможным.давленияр%117машинбытьможетструйдозвуковыхбытьгидродинамическихсоответствииввычислитьможноизменениеэнтропии(<?!Ввычисленийрезультатесвязанохарактером(9.24)импульсаненияAil?при0=женияТогдарзид.сохра-вместокогда(9.27)уравнениетормо-давлениекаме-характеристикисмешения)камерысмеше-процессвзятьсоответствующееосновнойкачествев(к.п.д.смешениярыможноопределитьисмешения.процессаобратимыйсил),массовыхвнешнихналичии(9.27)AS.=О,>идеальныйрассмотреть(приниянеобратимымсМожноssбытьдолжноASчтоG2)+коэф-ввестиможнофициент*рзр*3гдер*заидторможенияторможенияданныхдавление—давление—одинаковыхприрхр2==давленияминесжимаемойковымиДлягдесапостоянным,эжекторастановкеLсТрив—сновнутренняяодина-=р%=рг.вязкости5^,сеченияхуравненияПримем,(вязкимS% и ?3энергииФормуэнергия.подобратьможновездедавлениепотокеиз-зазадачивхо-эжекторнесжимаемойжескоростями,разнымиэжекторасмешивающемсяпроисходитвтойжидкостичастивчтоика-эжекто-вр2.=теплоемкость,—важныетеченийэффектыоднойссмешения,эжектор.некоторыевещеПредположим,процессе,идеальноговходеструидятconstрхосесимметрическойчтобынаРах-жидкостидействительномвслучаевчественныеШеПРИГа3°Виюни™(9.28)идРассмотримкинетическойПогери^чтосмешениетрениемпренебрегаем).(9.23)так,сохранялосьнавстенкахВиимпульсовтакойкамере,камерыпо-(9.24)118Гл.VII .ГидромеханикадаютGi^-Gt^-+GxcTx+GiviИзAE=G1^-+Gi%—Из-завнутреннейнасмешенияуказанныхющего)СMjXj=1,=значениерасчетноеДальнейшеегаетсяэжектирующеймойфициентвольно.струемогутскоростиИзэкспериментов,Я2газа^расч1,^>гдевэтогоср0можетpJPiивгорлеоднако,известно,этойсопладости-этомрасходслучаемомента,Вивообщедавление—соответствиизадавать,—сопла.изменитьэжектирующейв^расчгдесрезекритическим.входепримененонаненачинаяразличнымиможнозвуковой,этогоPo/Pi,иливходе(эжектиру=значениинанасоотношенияхсоплом,передпривыходегазовскоростии,бытьскорость%ъстановитсядавлениястатическиетакжеанадлякоэффициентазвукаструедав-pi,становитсякогданекоторомскоростьIопределенныхвысоконапорногоР\1р%^-j.