1980 - Динамика насосных систем (554324), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Как видно, кривая !40 и!б б -Дг Дг бб 18 1б У Рвс.2. р,„(л) вмеет в обаем олучвв цнклвчасквй характер. Прш зтсм с увеиченавм бр, а твкжв с уманьшвнвем яб участок автомодельного твчевия вдоль ствынн оопла распространяется вса дальшв от критического евчзння1 одноврвмвнно с этим на нвавтомодвльнсм участке твчения ВКОль станки длин8 зск псвншВная ЛВвлзния и пссладушшВго Вгс пОВМ- двнвя уввлачаиаатся. О учетом этого нвкоторые несовпадения расчвтной кривой абгар/ с данными зкспврнмента могут обьясыяться отлвчашв выаченвй ф н,шб,Используемых в расчетах, от соотвнтствуюмбх знвчвний в усповавх эксперимента вследствнв погрешноствй Вамвра ДСЛЬЦЕВОГО ВавОРа бр Ы ДОННОГО ДВВЛВННЯ Пу . УКаваННЫВ НВСОДПВДВНВЯ ббъясняштся также отличаем действительного Вначвния ковффшцшвнта Расхода бп от испольвувмой н расчетах величины уг- 0,941 послвдняя пРинята с учетом Вксперыментальных данных Д7.
Гсометрвческая форма свободыой повврхноста нввязкого сопловога потока для ряда режимов показана на рис.З. Результаты для рт = 0,162 представлены сплошными ливиями: ! †,йв 0,000891 2 — 0,008; 3 - 0,0101 4 - 0,0742; для ф "0,245 — штриховыми; 5 -,об = 0,0041; 6 - 0,010; 7 0,0201 8 - 0,08071 ЛИНИЯ 9 изображает контур сопла. дак видно, на режимах с замкнутой доыной областые образующая ~~ Гл) свободной повврхноств близка к прямолинейной, тогда как на режимах с недорвсшнреннем (донная область открыта) струя имеет характерную форму "бочек".
При етом дллыа "бочки" увеличивается имеете с уз, лвчэнием толщины кольцевой струи„ т.е. при увеличении ф, а'тзхх, при уменьвенви эл расчеты распределения иоэррыциента'скорости Л в угла Ю оо сечению струи на выходе для различных реиимов сопле поназывашт, что поток в выходном сечении существенно неоднородный кеи пс эе личные, тек и по напранзенап вектора снорости. Однако средние по етому сечении аначения газодинамаческах переметров окапываются блиэнами н значениям их на овободной границе невязного потока, Теней реаультат подтверндается таяне сравнением вазычвн р„, и ~~, где фцз определяется соотыоиением и г Рсфср Расрlу~л ' 'ва'лл .у г ~я и г~» - радиуоы выходного сечения а свободной границы в выходном сечении.
Сравнение расчетаой зависимости величнны внутренней состаэляацей ноэКмпиента тнгн Х у Ф,Дюра у от параметроа ренами ф, р~ с эхоперимйнтвльнымв данными дано в еснонном хоровее оовпаданве результатов. Некоторое саотематичесиое отхлонение результатов расчета Фэ ье от соответствующих экспериментальных двныых для ~У " 0,0806 монет обьяснятьоя погрешностью измерения кольцевого,зазора в условиях экспернмента ввиду малости величины етого зазора (~ ! мм). Была расочвтаыа эавиоамооть от параметров реаама величины лфр~> потерь ноэрфицвеыта тяги сопла эа счет трения газа о стезях. №ри атом величина л~,я гс определялась кен где разнсдействумзая сал трения .И, находелааь по соотношениям турбулеытнсгс пограничного слои с использованием полученного рзс пределения гааодинамических параметров ыевяэного потока вдоль стэыок сопла.
Получено, что пра малых аначениях Р~, при которых течение вдоль отенка остается автомодельыым, величава лФ не зависит ст Л~ и определяется пареметроы ф, в обратной завасйыссти от велнчээн последнего. Однако при узелнчеюа,с, выше некоторого эначеыня дв амг аг яа !о !4, г Ркс.3. |)лу„Гр~яу соответствует такому ражэму течения, что поеледыяя шрактернствка веера волн раэреженвн с центром в угловой точке Р Мы. рнс. 1) падает на кромку А' среза сопла) величина лХл „| с увеиченнем с, возрастает. Вто обьяоняется воэнжкновенвем неавтомомльного режима течения вдоль некоторого участка нонтура сопла, шк что сронсходат местное понвжеыке !по сравненвю со случаем вв|сыодельного течеыня) скорости сверхввукового потока вдоль отеыкн юсла.
Нетрудно убедвться, что прн этом напряженая трснвя газоэо|с потока о стенку будут увелвчнваться. 1. Кацкова О.Н. Расчет кольцевых сверхзвуковых сопак в днффу|оров. Ьычнсл.математнка 1966, К 3, с. 1!1-129. 2. Пнрумов У.Г., Рубцов В А, Расчет осесвм*матричных сверхзвуиовах кольцевнх сопел. - Ызв. 1|Н СССР. Механнка л машныостроенае, !961, В 6, с.!6-26.
3. Ийанов М.Я., Крайко А.Ь. Численное решение прямой задача | смешанном течейкк в соплах. - Ивв. АН СССР. Механнка жвдкости н |ээа, !969, ж 6 с.77-63. 4; Иваыов Й.Я. Првмененне метода установления к анализу не- ,М' счетных режимов течеыня в осесн|м|етркчных соплах. — Изв. АН ССС! ханака жнужостн н гааа, !969, Н 6 с.137-!39. 6.
Внленсквй Ф.А., солконская Г.Г., Гряэнов Ь.П., Пнрумов У.Г, ||сследоэанне нерасчетййх режимов осесимметричного кольцевого цепль |,центоальннм телом. - Изв. АН СССР. Механика жкдкоств и газа, !972, У 4, с.94-101. 6. Морр С., Майкеныа Р. Регулирование тяги расшяряющеоткло|эшшего сопла йри постоянном давлении в каыеое сгорзв|и. - Вопр. !счетной техники, 1970, М 1О, с.34-47.
143 7, Не11 С.Н,, Шпе11ег т.у. Ехр1огееогу впе1уе1е ст поппп1ГС р1па позе1е т1оптхв1ае, — Ю.Зреоеагетз Носхезеу1972у9>И5эр 337 3(С 3, Зп1е И.Р., Ыпе11ег Т,д. Ашш1ег Сгппсезеб р1йа позе1е 21 „ тСС14 епа Ьеее Ргееепге овегеоеег1еС1ее. - д. ЗРеоеогетС впа Но свозе 1973г 1О~ И ССАЙ р. 689 695. 9.
Мищлер. Опредеяейае турбулентного донного давкенвя в свар звуковом ооеснмметрачном потоке, - Вопр. ракетной технвка, !с69, Н 1, с.36-49. 10. Гогню Л.В., Степанон Г.д. К расчету донного давненая в двумерйых сверхзвуковых течениях. Изв. АН ССсг. — Механкка кидко ста и газа, 1'.66, Н 3 с 109-114. 11.
Иванов М,Я„ Кра((ко А.Н., Махайяов Н,В. Метод сквозного счета дкя двумерйых н проотрайственных сверхйвуновых течений. 1. Журн вычасл. мвтематвкв а мат. фаанкн, 1972, 12, й 2, с.441-463. 12. Гогвш А.В., Степанов Г.)). Класснфнкацв)Га првблааенный метод йрофилиройаййя кольцевых сопел - Изв. АН СССР. механика кндкоста н гввв, 1966 й 4, с.166-171. 13. Парумов У.Г.
1)сследованае течения в до- а трансзвукозой областях сопла Лаввля. - Изв. АН СССР. Механака авдкостн и гена, 1970 й 1 с.63-63. 14, Абрамович Г.Н. Прнкявдная газовая дннююка. - М.: Наука, 1969. - 824 с. УЛК 633.6:621;4 Л.В.Гребенюк, Н.Л.Коваленко, Г.А.Стреяьннков ПРИБЛИЛЕННЫИ РАСЧЕТ РЕГИИРУМАОГО ТАРНАНЧАТОГО СОПЛА Раоомотрам регулируемое тарельчатое сопле,хч7, тяга которого п)щ постоянном наруаном дввленнн р» монет аймейяться в аавасююота от двух яараметров рована; пхощвдн Р„ крнткческого сечевая н давленая р„ на входе в сонно.
Тяга сопла монет быть ыайдена в ваде суюю 'Ф Р, ~ гР где Р,, - равнодействующая снл давленая н трения по внутренней поверхности стенок сопла; гР - реаультарующая снл наруаного давлесопда Представая величину Рд , входящую в (1), кек (2) где йя~, ьР - равнодействующне сал давленая н свя трения по ннутгг ранней позерхностн сопла, исключая торец центрального тела; Рбраннодействующая сна давления на торец центрального тела. 144 Выреиение длн я найдем из уравненип импульсов в проекции „ось л: (3) не 1 = ) (р,,е«~) «Г, 1, Р: — импульс и площадь сеченая иде«г «Ф у' невой (невпзкой) сопловой струи на срезе; 4',~ — равнодействуюеая ил да давления на участке внутренней свободной поверхноств вверх по ютоку от орава;в,„а, « — давлевие, плотность и осевая составляююя веитора скорости.
В (3) скоростью рабочего тела не входе в юпло пренебрегаем. Поставляя (3) в (2) и предполагая, что по свободной поверхности ~х и на торце центрального тела донное давление Р постоянно, ув утю~вг и ву (~а '~ ) ° (4) где Уг — иов$4мцвент потерь вмпульса струи ва счет трения: (тр у л'~тю ~ «Ф Мя определенвя ~«у рассмотрим содловую струю в сечении орава как мномерный поток с параметрама, раиными ооредненным параметрам ь,„о«, У« струи в етом сечении. Тогда -;. (р,„У„'„„, У„"), щв )~ - коэфрицвент потерь импульсе струи ва счет, "рвссевлюнвя": г т ~' -('5 р«туг/5 ЛАаг) (7) .у« 5'а ", гя, ~~« — радиальная координата в радаусм выходного сечения в аутренней свободной границы на арене..
Считая приблииенво течение внутри сопла адиабатическвм, юсино вписать г Я~ У« = ~л ~~)бРо л«йа ° (а) йе л У«/ало,а„- — критическая скорость; Х(0-( —,~(, ( - по- каэатель адиабаты; Я=,пр /~р- коэф(шцаент полного давления н ходе сопла. Здесь в ниже И(л), »(л,), х Гл) - иввестные гаэодинамические функ от ковффациеыта скорости Л; ф».»», Х» — вначенаа функций при Л-Л,где л» опраделяется иэ соотношеыая »т »(Л») -— (9) Ф,а» Иэ уравнеывя расхода для анвабатвчесного потоке мозно получка Ф кр Р б УЪ 'т» Ф (10) где)» — коэффициент расхода горловины сопла. С учетом (8)-(10) иэ (6) получаем Х» У = (»,Ф~ Ро /,МЮЛ» + г 1 »»= » М;О О )~» У» Иоскольку величина )~~, определяемая в (7), блиака к единвце и, кроме того, для обычно реалиэуемых на практике режимов сопла (»»" 0,1 - 0,001) второе слагаемое в квадратных скобках (!1) на одвкдва десятичных порядка меньше первого, то с достаточной лля практика точностью соотношение (11) можно ваменвть следушщам: ~»» ф Р'»р о» л(~)ла (11" ) б(' ) -(» ) гпе 146 4юг ~вМ~Ю и» Й»(7)Л» ф 1 ' т» Исходя иэ оценки У» Ф 0,96, получаем в реэультате авмены (11) на (11' ) ошибку в величине у»» в двапаэоне Л» 0,1 - 0>01, ые преэышвмэую 0,6-0,йь для Л 1,4 и 0,6-0,16н для Л 1,67.
С уменьшеныеы величавы »» этв. ошибка бистро убывает. Иэ (!1~ ) после ряда преобраэоваывй Подставляя (11" ) в (4), получаем (12) Р)„-У+,с ('~~ - ' ), 1=)'у„и/'р,е с'Юля, л» "х( (я). (13) мэ Е тр У (14) 'д б Ри (Э') э при изэнтропаческом рзсшарении. Отметим, что формуле (12) применима, для любых режимов сопла: с открытой и с замкнутой донной областью, Однако в последнем случае вспольвоввнве соотношения ул у(Лу) дает иногда (ыапример, на реиимзх, когда значение Г близко к Р~ ) славном грубое приблииенве хчя площадки Г из (1О). поэтому для реиимов с замкнутой доняой областью площадь Г а среднее значение коэффициента скорости Л» в (1Э) будем определять исходя из предварительно найденной геометрической формы замкнутой донной области.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
