Часть 2 (1161646), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Картина течения н плоском несимметричном сопле с профили- рсванной стенкой при Ал„ = 2 Приведем результаты расчета течения в сопле на режиме пере- расширения при рн= 0,0676(п, =- 20). При расчете распределения параметров на входе в сонло считались равномерными. Поперечная компонента скорости на входе и =О.
Картина течения для этого случая показана на рис. 14.17. Все линейные размеры в расчете отнесены к высоте сопла в сечении среза. Показана граница струи, одна нз линий тока, которой в начальном сечении соотнетствует координата г = 0,925, а также линии постоянного безразмерного давления. Сначала поток расширяется, при атом давление от исходного значения р„ = 0,1728 понижается до давления, приблизительно равного 0,2 10 '. На кромке формируется интенсивный скачок уплотнения, в котором давление повышается до давления в окружающей среде рл = 0,0676, и отражается от профилированной стенки; в результате давление возрастает до р-= 0,18, что превышает значение давления на входе в сопло; затем происходит отражение скачка от границы струи в виде волн разрежения. В результате давления падает до давления в окружающей среде 19ч 292 ГЛ.
Х1Ч. ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ГАЗОВОЙ ДИНАМИКИ ,ря =0,0676. Волны разрежения отражаются от твердой границы в виде волн разрежения, что приводит к дальнейшему понижению давления вплоть до значения р= 0,4 10 '. Таким обрааом, в сопле наблюдается нерегулярная структура течения, что приводит к неравномерному распределению давления вдоль нижней стенки. Если заменить профилированную стенку прямолинейной, расположенной под углом 9 к оси х (рис. 14.18), то картина течения в сопле меняется.
В этом случае поток во внутренней части сопла перерасширен в меньшей степени по сравнению со М ч 1,85 Г 1 2 5 5 х Рис. 14Д8. Картина течения в плоском несимметричном сопле с прямоли- нейной стенкой при М„= 2 случаем профилированной стенки (давление падает до величины р = 0,4 10 '), что приводит к более плавному иаменению давления вдоль стенки.
Если же число М на входе в такое сопло М„ = 2,5 (рис. 14.19), то давление во внутренней части сопла мзх т. Понял р =55525 1 2 5 и 5 х Рис. 14Д9. Картина течения в плоском несимметричном сопле с прямоли- нейной стенкой при М„ = 2,5 падает до величины р = 0,2. 10 ' и на срезе формируется весьма интенсивный скачок уплотнения, приводящий к нерегулярной структуре течения, так что на стенке образуются две области повышенного давления, аначение которого (р = 0,2) в несколько раз превышает давление на входе в сопло (р 0,0791). Расчеты выполнялись для 60 ячеек, задаваемых в поперечном направлении, при этом погрешность в значении расхода была меньше 1%.
3 6. РАСЧЕТ ДВУМЕРНЫХ СВЕРХЗВУКОВЫХ ТЕЧЕНИЙ 293 Другие примеры, иллюстрирующие точность и возможности стационарной схемы, можно найти в книге под редакцией С. К. Годунова, указанной в списке литературы. Замети~м, что все вышеприведенные расчеты выполнены без учета нарастания пограничного слоя на обтекаемых поверхностях. Влияние пограничного слоя может быть учтено введением поправки в контур тела на толщину вытеснения 6*. Для этого необходимо применить какой-либо численный илн интегральный метод расчета ламинарного или турбулентного пограничного слоя (гл.
г'1) совместно с изложенным выше методом сквозного счета. При наличии интенсивных скачков уплотнения в сверхзвуковом потоке возможен отрыв пограничного слоя (гл. У1, з 6). Отрыв пограничного слоя приводит к картине течения в канале, существенно отличающейся от идеального расчета. Оставаясь в рамках приведенной выше методики расчета, можно попытаться в первом приближении учесть влияние отрыва на характеристики течения. С этой целью предлагается использовать зависимости для отношения давлений в зоне отрыва р~/ре и для длины отрывной зоны Ь/6* (гл.
Ч1, 2 6). При расчете течения методом сквозного счета от сечения, где начинается отрывная зона, как и в случае струи, на границе задается давление, равное давлению в зоне отрыва. Заметим также, что при расчете струи, вытекающей ие сопла во внешний поток, возможно учесть влияние спут- ного потока, решая соответствующую задачу о взаимодействии двух сверхзвуковых потоков на границе струи.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. А б р ам о вич Г. Н, Теория турбулентных струй.— Мл Фнзиатгнз, 1960. 2. Абрамович Г Нт Гиршович Т, А., Крашенинников С, Ю„ Секувдов А, Н., Смирнова И. Н. Теория турбулентных струй7 Под ред, Г. Н. Абрамовича.— Мл Наука, 1984. 3. Абрамович Г. Н., Крашенинников С, Ю., Се кзэндо в А, Н Смирнова И. П.
Турбулентное смешениегазовых струй.— Мл Наука, 1974. 4. Абрамович Г. Н., Крашенинников С. Ю., Се к узлов А. Н. Турбулентные течен~я при наличии объемных снл и неавтомодельвости.— Мл Машиностроение, 1975. 5. Аль тшуль А. Д., Киселев П. Г, Гидравлика и аэродинамика,— Мз Стройиздат, 1965; 6. Аржанни коз Н, С., Саддекова Г. С. Аэродинамика больших скоростей.— Мл Высшая школа, 1965, 7. Б а й Ш и - и.
Магнитная газодивамика и динамика плазмы.— М, Мир, 1964. 8. Борисенко А, И. Газовая динамика двигателей.— Мл Оборонгнз, 1962, 9. Бег ч ел ор Ж. К. Введение в динамику жидкости.— Мс Мир, 1973. 10. Ва т аж и в А. В., Любимов Г. А., Р е гире р С, А. Магнитогидродинамические течения в каналах.— М.: Наука, 1970. П. Вулис Л. А, Термодинамика газовых потоков.— Мл Госэнергоиэдат, 1950. 12.
Вулис Л. А. Теория струй вязкой жидкости.— Мл Наука, 1965. 13. Газодинамика разреженных газов/Под ред, М, Девиена.— М.: ИЛ, 1963 14. Газовая динамика. Сборник переводов. — Мл ИЛ, 1963, 15. Г ар рис Л, Магнитогидродивамические течения в каналах.— Мз ИЛ, 1963. 16. Г е р м а н Р. Сверхввуковые входные диффуаоры.— Мл Физматгиз, 1960.
17. Г и н з б у р г И. П. Прикладная гидрогазодинамика — Мл Лл Изд-во ЛГУ, 1958. 18. Г и р о Ж. Основные вопросы теории гиперзвуковых течений.— Мл Мир, 1965, 19. Дейч М, Е. Техническая газодинамика.— Мл Энергия, 1974. 20. Дейч М. Е., Зарянкин А. Е. Гидрогазодинамика.— Мз Энергоиадат, 1984. 21. Х1уковский В. С. Техническая термодинамика.— Мл Гостехиздат, 1952. 22. 3 а у ар Р. Течения сжимаемой жидкости.— Мс ИЛ, 1954.
23. Зельдович Я. Б. Теория ударных волн н введение в газодивамику.— Мл Изд-во АН СССР, 1946. 24. И д е л ь ч и к И, Е. Гидравлические сопротивления.— М„Госэнергоиздат, 1954. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 295 25. И дел ьчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротизлевняж— Мл Машиностроение, 1975. 26. И д е л ь ч и к И, Е.
Аэродинамика промышленных аппаратов,— Мл Энергия, 1964. 27. К алих ман Л, Е. Элементы магнитной гааодинамики.— Мл Атомиздат, 1964. 28. Коган М, Н. Динамика разреженного газа.— Мл Наука, 1967. 29. Кочин Н. Е., Киб ель И. А., Розе И. В. Теоретическая гидромеханика. — Мл Гостехиздат, 1963. 30. Куликовский А.
Г., Любимов Г. А. Магнитная гидродивамика.— Мл Физматгиз, 1962. '31. Ландау Л, Д., Лившиц Е. М. Гидродинамика.— Мл Наука, 1986. 32. Левинсон Я. И, Аэродинамика больших скоростей.— Мл Оборонгиз, 1950. ЗЗ Лип ман Г. В., Рошко А. Элементы газовой динамики — Мл ИЛ, 1960. 34. Лойцянсквй Л, Г. Механика жидкости и газа.— Мл Наука, 1987.
35, Л ой ця в ский Л. Г. Аэродинамика пограничного слоя.— Мл Гостехиздат, 1941. 36. Лойця некий Л. Г, Ламиварвый пограничный слой.— Мл Физматгиз, 1962. 37. Магнитная гидродинамика: Труды симпозиума. — Мл Атомиздат, 1960. 38. Нечае Ю.
Н., Федоров Р. М. Теория авиационных газотурбинных двигателей.— Мл Машиностроение, 1978. 39. П а т т е р с о н Г. Н. Молекулярное течение газов.— Мл Фиаматгиз, 1960. 40. Прикладная магнитная гидродинамика: Сборник переводов.— Мл Мир, 1965. 41. Прандтль Л. Гидроаэродивамика, Т. 1, 2.— Мл ИЛ, 1949. 42.
Ра хм а ту ли н Х. А. и др. Газовая динамика.— Мл Высшая школа, 1965. 43. Самарский А. А., Попов Ю. П. Развостные методы решения задач газовой динамики.— Мс Наука, 1990. 44. Самойлович Г. С. Гидроаэромеханика.— Мл Машиностроение, 1980. 45. Сер гель О, С, Прикладная гвдрогазодивамика.— Мл Машиностроение, 1981. 46. Современное состояние гидроазродивамики вязкой жидкости/Под ред.
С. Гольдштейна. Т, 1, 2.— Мл ИЛ, 1948. 47. Современное состояние аэродинамики больших скоростей(Под ред. Хоуарта,— Мл ИЛ, 1955, 48. С е д о в Л. И. Методы подобия и размерности в механике.— Мл Наука, 1987. 49, Седов Л. И. Плоские задачи гвдродикамики и аэродинамики.— Мл Наука, 1966.
50. Седов Л. И. Механика сплошной среды.— Мл Наука, 1983,— 1984,— Т. 1.— 1983; Т. 2.— 1984. 51. Степанов Г, Ю. Гвдромехавика решеток турбомашин.— Мл Физматгиз, 1962. 52. Степанов Г, Ю. Основы теории лопаточных машин комбинироваввых и газотурбинных двигателей.— Мл Машиностроение, 1958. 53.
Степчков А. А. Задачи по гидрогазодинамике.— Мл Машиностроение. 1980. 54. Теория воздушно-реактивных двигателей/Под ред, С. М. Шлнхтенко,— Мс Машиностроение, 1987. 55. Фабрикант Н. Я. Аэродинамика.— Мл Наука, 1964. 56. Ф е р р и А. Аэродинамика сверхзвуковых скоростей.— Мл Гостехиздат, 1952. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 57. Франк-Как е н е цк и й Д. А. Лекции по физике плазмы.— М,г Атомиздат, 1968.
58. Ф р а н к л ь Ф. Ие Х р и с т и а н о в и ч О, А,, А л е к с е е в а Р, Н. Основы газовой динамики г Труды ЦАГИ.— 1938.— Вьш. 364, 59. Хейз У. Д., Пробс тик Р. Ф. Теория гиперзвуковых течений.— Мс ИЛ, 1962. 60. Х и н ц е И. О. Турбулентность.— Мл Физматгиз, 1963. 61. Чарный И, А, Основы газовой динамики.— Мл Гостоптехиздат, 1961, 62, Черный Г. Г. Газовая динамика.— Мл Наука, 1988. 63. Черный Г. Г. Течение газа с большой сверхзвуковой скоростью.— Мл Физматгнз, 1959.
64. Холщев ников К, В., Ем ин О. Н., Митрохин В. Т. Теория и расчет лопаточных машин.— Мп Машиностроение, 1986, 65. Численные решения многомерных аадач газовой динамики/Под ред. С. К. Годунова.— Мл Наука, 1976. 66. Шидловский В. П. Введение в динамику разреженного газа.— М.г Наука, 1965. 67. Ш е р к л и ф Д. Теория злектромагнитного измерения расхода.— М,: Мир, 1965. 68. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя,— Мл Наука, 1974.
ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ Абрамович Г. Н. 47, 75, 251, 261, 294 Александров В. Л. 73 Алексеева Р. Н. 296 Альтшуль А. Д. 294 Альйвен Х. (А1!Уеп Н.) 205 Аржанников Н. С. 294 Бай Ши-и (Ва! 8. 1.) 204, 294 Балтер А. Е. 12 Баушев В. Н. 265 Берзон д. М. 11 Бертрам М. (Ве|1|аш М.) 128, 129 Бетчелор Г. К.
(Ва(сЬе)ог О. К.) 294 Блох Э. Л. 12 Борисенко А. И. 294 Брайсон А. Э. (Вгузоп А. Е.) 58 Браиовер Г. Г, 260 Буземан А. (Впзеп|апп А.) 121 Бунимович А. П. 67, 70 3!аландер С. В. 113, !20, !27 Ван-Дрист Э. Р. (Бт!ев! Е. В. тап) 260 Васецкал И. Г. 260 Батажвн А. Б. 294 Вебер С. (ьреЬег 8.) 140 Вулис Л. А. 260, 294 Гаррис Л.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
