Пилипенко В.В. - Гидрогазодинамика технических систем (1062127), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Однако, поскольку в осеснмметричном случае невозможно течение с пло ской звуковой поверхностью, неперпендикулярной оси симьютрви /4/, возникает воырос о влиянии гесьмтрни дозвуковой части сопла на характер сверхзвукового течения в области, построенной методом прямолннейных характеристик. . В наотоящей работе нссююдуется влияние радиуса округления кон.
гура обечайж сопла сс стороны дОзвуковой области на течение газа з секторе разворота вокруг угловой точки. 1'еометрия сопла представче. на на рис.1. Ог зеленного отрезка г Г длиной г (все геометрические размеры отнесены к радиусу тарели у' ) н расположенного перпендикулярно образуюцей тарелы, метолом прямолинейных характеристин построен пройшль сверхзвуковой части сопла до сечения л = О. П1щ этом предполагалось, что на Г Г реализуется звуковая сксрост и вектор скорости совпадает по нэйр-злению с образуццей центральнсго тела. Выше цо теченыю от с' г геометрия сопла представлена на ршс. 1,а. Вхолыая часть дозвукового участка обечайки состояла из комбинации цилндра радиусом ,у и конуса с углом наклона обрззух» щей ~~ , сопряжеыных участком шарообразной поверхности радйусом . Контур поверхности горшовнны сопла выполнен з виде дуги окрулности рэлиуса л,' и в тачке ~' извет угол наклона к оси ,г равный я .
Геометрия пентрального тела характеризуется радиусом г цилиндрического участка, углом наклона ~~ конического участка и радиусом ,ф перехода первого участка зо второй. Решение запачн о смешанном течении незязкого нетеплопрозодного гээа э тарельчатом сопле прозодилссь в два .тапа.
На первом этапе 134 а Ю Ркс. 1. методом потоков рассчитывалось течение в кольцевом соплв,кзобракенном нв ркс. 1„а, на втором - определялнсь параметры сверхзвукового потока в секторе разворота вокруг угловой точки. Исходная система нестацнонарыых уревненнй, опысывехшая осесимыетрычнсе дзнле- ' ыые невяэкого нетеплопроводного газа с постоянным показателем адкабатм г в декартовой системе коордтяат гу , вюет внд РУ вЂ” -~у~у-ЮМ.~ ДРРЛ ° ГУ э Р у Р "-.. Р- ° (1) где Р, Ф, Р, У вЂ” четырехюрные векторы-столбцы ~ Р~уи ул (е Р(м РЯ дя Р~ р' ~ЖРЛ' у=у у разбиение области ннтеграрованкя ~ЗРР.йу, в Физической плоскостн аа единичные ячейка, псотроенне йеяэной резноотной схеыы,кюмэей первый порядок по врезаны и второй по простраыственным переменыым на гладвнх решениях, постановка начальных н граничных условий пржведены в работе /2/.
Воли на линии' Р с', резлызуется сверхзвуковое теченые, расчет в секторе разворота вокруг угловой точнк мозно проводить независимо, используя либо метод характервстнк,лысо метод сквозного счета. В денной работе определение паразатров газо- 135 ного потоке в облести Г -~~~ прове- ~,~ м гя У.'э дено ютодом устеноьления. 1шысзние ел- 1 р гсрнтма расчета прнведено в рвботе 11/. Область ~;с~~~ разбивзлвоь на 25х х20 ячеек, а поле течения кольцевого сопла содериало 54хЗО ячеек. Лля определения степени влияния геоютрнн входной части на гвзовый поток в секторе рвзворота тарельчатого б Ь сопла рассчитюалось течение оовершенного газа с показателем вднзбаты 1,4 в семействе кольцевых сопел с геометричесюва перзьштрзми: О = 0,25; /~ = 1,Ю~ У~ = 0,8~ г =0,18~ 0,8; я, = 75 .
Велнчина л,' менялась в пределах 0,1 - 0,4 с шзгом 0,1. Численные расчеты покавели, что \, дчя всех сопел в сечении стыковвы Г, л реализуются сверхзвуковые скорости. Ти- „.18 пичнзя картина течения в трансзвукавой облвстн тарельчатсго сопла с Р~ = 0,1 в «/~ ч,2 -~7/ Н виде линий Меха К: сот~ представлена не рис.2. На стенке сбечайки формируется косой скачок уплотнения, берущий начало в юсте стыковки контуроэ тврельчатого и кольпевого сопел.
Квк и в конических соплах Лаввлч, причиной возникновения зоны с полаиительным градиентом давления является разрыв кривизны обреэухщей. Возникахщее в окрестности точки сопряиения течение тормоления сопрозоилзется пересечением харвктершстик одного сезшйства, что приводит к возникновениш висячей удщ~ ной волин. Но в отличие от конического оопла Левилы, ннтенсинность косого скачке уплотнения вниз по и гону уменьшается из-за влияния волн рвэреиення, внходюэнх иа угловой точки.
Следует отметить, что у построенного сеюйства тарельчатых ссьсимьштричннх сопел в точэв ~~ нзблшдзется разрыв не только второй у , ко и первой производной у' . Это следует из внрвиення у'. =', при г = 0 для контура, построенного ютодом прямолинейных М хараЬеристпк: 136 тлю л~,,(( - кооряаватп угловой точж. В ооемавмт)кепок случае получим -у / / Ум! -а Ф, Ф4 ° фР ~ Щ юблт~люд Величава раюрава провюеолиойу -I ,ю. у, -жф( гуд. а~.й юю,й~ю ь) Еаюпокт От ЕааЧЮВкй й~, Юю, У . ВЬК, ИМПММЬР, ПРВ Л...СЮ о ф ° ° П ° л '188 3 У~ 1;О) ф О.И аМЬЕМ „Ь ю З,йй, а ара уЕВЛИЧЕВап Л до 0,18 впачювве' Ь воераетеьт до 4,76. Па умсЛ прьдьтаелево пату викою расчвтаив путем раащмделеаиюотамгмоиого давлеива р/д ( Л~ - еввчевиь дмммвия в криваче оаом сечюакв) иа Меваь обечайвй двя плодова частей горов,евполкеи-,;.
вах равдусмвь 4 0.1 (привяв 1), л) 0,8 (я)мвая а), г, о,з (щмвая 3). По оумвевйю о исмьчесммьь( омпэмв дюваля е6иа тюркове вкя потова иь юхола в прощали)хмеииуп часть обламмт боямьюй аатеи-. оввиоотыь, что. по-еидьмому, вовке обьясамга бстнмй певтробепвсй силой, лотерей обладает масса газе, о~мервеммв=двваювем по дуге оарузиостп ввлсго.ралиуоь. Пптеисиввостю юм(попого пропьооа еавиоит от величава рюлауоа 4) и прь мелах л) мовфт проаеойти ступе иограввчвсго олоя от мена сопла. реюультьти рюс мта доваюаек, что а случаю иемеаевпя ~~ потоп в горев сопла перестревваетоя галим обрввом, что вале по течевию кривые'рвопредельаия ютатачеового деюлеввя пв степке прммтчеььп сляьалмся друг о д(игом. Вое юто соответствует мпвду о юатухавеи эом)уповай е оверхаеумовсй облеста вечевая Д~. Лля увевзаеьвл волпоюого вропюооа.а трапсевуяевой обавста ть.- реяетатогю сопла яесбходМм лабо опесдюльввм Юбрвесм оргеппеовата геометрию горла обечайев, либо еройклвровата,оюерхеьувовув часть сова о учетом неравяовераоотв аотоаа е мвавеалеяом оечевва.
137 1. Гора В.с., Коваленко Н.д., 1!рядко Н.С. Члсленьый 1зсчз~ не,' ~1962, 16, с, 20 24 аых течений в гарельчатых соплах. - Косм. исследования йа ук;; 7 2. ГоГа В.В. Численвое исследование влияния 4орм доээукоэоз. участка на теченйе идеазъного газа в трансзвуковой области кольье ного сопла.
— В кн.: Азрогазодинамнка и нестационарный теплоыасссобьмн. Киев : Наук.дунае, 1963, с. 3. Вирумаа У.Г. Росляков Г.С. Течения газа в соплах. — М.; .!зд. Москов. ув-та, 1978. — 352 с. 4. Шк41ын 31Г. О течениях идеального газа со звуковой соверх- НОСтЬВ, Ссзнацалйэйт С Хавзнтззноткнсй. - ПРВК. ЫатЕматияа И МЕХЩь. на, 1965, 29, вып.4, с.796-?97. УЛК 533.695.7 Ю.В.Гора, Л.З.Гребеньк ПЯТОВ)ВАЬИЙШИ РАСЧКТ КЪФЙ!ЯБНТА РАСХОЛА РИ1ТЛИРУЖМОГО ТАРИЛЬЧАТОГО СОПЛА 1.
Исследованвв коз44ициента расхода сопел посвявено немело работ ооветсквх и зарубелных авторов 12, 4-7/. Из них сравнительно неюс гне относятся к кольцевым соплам. Известно, что сниюние коз44кцненть расхода я по сравнению с его идеальным значением я = 1 сь:,. эзыо в основном с нерзвноыерностьв газодинамических парэьмтров в нритическсм 'сечении и вытесняацим влинвием погрэнкчного слоя. Влияние локальной крзвкзвы контура горловины сопла Лаваля на величину з показано в работах 14, Бг'. Во многих практически важных случаях при расчете коэ44нцнентэ раох.да махно ограничиться рассмотрением невязкого течения в сопле, Так, в результате расчета поля невнзкого течения для осесиыютричнс го сопла Лаваля в ряде работ получены значения коз44ициента расхода, хорово совпаламцие с экспериюнтальныю данныю [сы.,наприюр 74Г). Расчеты сьаианного течения в соплах представляют собой слсквуы эанзчу и проводятся обычно численными ютодами установления. Числен.
ный расчет течения и определение коз44ициевта расхода для кольцевого сопла типа штыревого проведен в работе зб/. Прл этом используется рсзностная схема С.К.Годунова с цослелумэнм пэмельчевием расчет кой сетки для выдэхенной области течения. Результаты экспериментального определенна ксэ44зцвеята расходе „я для регуяируеыого тарельчатого оопла 17/ покаэывант эначятельяое изменение величвны я при взыскании алоиэдк критического селе нвя г путем осеього переющевия центрального тела.
согласно зыа У с .Ф -я результатаы, п)ы относительно больших значениях .д:, ГГ ( расчетное зяаченвс плаладн г ), т.е. пря бсльюх зазорах р ь з льды .ы вмяты ..ком сечении, с уювзьеннсы г к ойбыцпент з х, з у е.зчаьяс сз, ь,стигмы ыяьснзуж прв г ° О,В. Оэ~ ш.а 135 зьть уъмвьвзнпем нерезнсмзрн~ т ' «вонеенсй" Чвотп Истово ПРИ Угмазн У.прел и у -" г у и И 6 В Уязвызе г )О ется» что нозио Обьяснить Ростом дщВПЯ ПОГРММВВОГО ОХОМ ПРП мв- Е' ИВХ Зивчепвни Х, — г щпоь предлэгеетоя ириб~~- зевмей метод реочетв иомр)ппмпптв рВСХСИВ тврзцмиетсзс ооняыеУЧитп Вазввй вривйзву Йснтуроз омьз~ и Йевтрвмзпого теяв в абввсти гор Возням. Испоиьаовепве етого методе иовзт бить пеяесообрвзныи дзя пехстсрнх прю)явйепвых Опехсп> х ОООПВИЙР В Ояутяв регунпрсзмия рпс.|. пуптвчеемио сетения Сопяа, твв пеи расчет течення чволевпнм ме*одоы нв зйй дзя ряде регулируемзх реяимоь потреб~мех бп болимх затрат аванимс времпп). 2.
реияещйм тярельчетое сопяс о ооьы опмютрвв л (рис.х), яяоьедь п)мтм360вогс оечепня Р» иотОрого' регузируе~~ путе~ ~~ рмммеввя ппнт)пивного зеив 0Ф) вдове етой оси. хуоть контуры оопхв п ))х в обвести горхоьинн задави дугвнн опруеиоотей рвдвуооз г и ~~ ~ иеит)м история м' н Ф~ (йредВзеим ЙООрпвпятюм х„ В Хгг, Кд~ и ОИОВВЮ ~Р, Х ВВЧестзз ИРВВВЧЕОИСГО ОВЧЕЙИЯ ноеве быть взята псзерхпооть, (Йзмюнязмзяоя при регуянрсмевви сопла) > задвВезмея нрсбтпм Впехитичесиим внреиевпему твиф чтобн пяОщвь п(п6- речвого оечеипя горамнвы по етой попер)мости бнпв бы близка и мпииайио возмопной.
Реоовотрвм, в бвстиооти, ирзтичеовоа сечение Йен мпппвпьйое по пховпдп из сеизйотва сечений, вь:ьтих в вине торседезх инх позархноотей О ооьп вреиения х и е обре))ущвми,уб', ортогонехьвиии Йонтурвн сопла и ))у. хон4игурецйя обрезузвмх етого оемзйоч зз, т.е. рвзиус х дуги .ю, ее ихний Ф, в зооряннеты «.„+ зе цеитре з точхе р опредехявтоя, $ормуяаез ~"~Р~~-Р'. У у ~Ф ~~ ~Ф0~э. Ж-М Ф-Ьб ',ф <~~ ~ю'~ Фю ф Фз'.Фв~ —,,Мъ~/- ~ ФЮФ~ 4~ - ЗРЯЧИ~ 7аа1~ЫЗ 3ФЩУ Рабой Фй~Фира,ФР ® Фя, аад~щд~ анвадте' м з ~яка,~ я Ф. Джафа~ь ~~ дФойо ае оечеив$ ущоамущаеюге ееив9ава ю ме~ ав» «аФиваа в мцв 4 '~~Ь4 (Ю э~ / ~е ф ~Ф"У "~Репа а Ф/ Ф-ФФФ", 4-— ФР .,~ г т «~, ° ЭйЮФИИВ ФеРаЮФ~В -4, 60%ФМ~ФФВУФЮвФ иРФжинющ~ юечвнд а ию- ЮФФ Ф' э %6$64ВФОИ Ю ффйф$МВ6 ~У~~ф Ф, ' (з) У ,ф -~~жю~ф ~м ф ~~~фдищ- ФМф Я,.фФАиюфф.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
