1980 - Динамика насосных систем (554324), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Воспользуемся зкспервменэельными даннньм, приведенными в А7, об угле наклона границы отрывного потока за центральным телом, считая, как в У37, что допустамнй угол поворота Ю вязкого слоя не границе потоке при подкатив мыетим, что при выводе (13) влияние каидого аз коэффициентов: и (~~ на неличину 1.рассматраванось независимо, ввиду нзвнвчимльногс отличия этих коэффициентов от едвыищь Как показннают расчета поля теченвя внутри регуларуемого та)ельчатого сопла М, величина средыего по сеченаю струв вв выходе сээтвчесного давления,е» в процессе изменения ренлмов течения комблетсн около довного двахениа ,оу.
Это и дает основанае аспользомть в приблвяенных формулах рассматриваемого метода вместо величина /(Г донное давление ~ю~. Кан будет вокавано нвхе, в формулах (13), (1О) вместо величин Х а и» могут быть использованы зыачеаия гаводаывмвчеснвх функцай ~Глу) в ф'Глл ), где лл - коэффициент скорости потока, соответотвуюЮй степана расширения его за хвостовым.сыачком является уввнерсальыой функцией чвсла Не.
ха ФУл вдоль границы донной области. проведенные способом Уф/ рас четы тарельчатого сопла на реивмах с замкнутой донной областью с использованием схемы йу (значение,Мл определяется из условия ~~ д~) показывают, что обычно для тарельчатых сопел число ДУу состав. ляет велвчмву порядка числа М,. Здесь чр - расчетное значение числе Маха равномерного потока на выходе сопла прн ~~с= ~~~,еягт„ес/р„ .
= Г,ве/р,),„е„;индекс "расч" обоаначает параметры расчетыого реве и рлсз' мв, Учитывая, что терельчатые сопла обычно прсфилнруются аа числе М (3+6) ы более, и,что в ежом двапазоне чисел Маха 4УЬ,согласно с ° в ЛУ, угол Нтизмеыяется слабо, мокко принять Р -снизу соответственно больыим Фу. Зыачение д~ " Ф» на разымал с аамкнутой донной областью будем использовать для всех зыачений Р' регулируемого сопла. Воспользозазввоь тем, что образуацвя заутреней свободной грвнвцы потока на рекимах с замкнутой донной областью тарельчатогс сопла близка к прямолинейной ~~~, поиззестному углу Ю ыаходиы ылокюдь сечения струи ~~: ~ - г - лг'„, ~~, -;- — г, ур в,, л (16) где 1» - расстояние вдень оси и от точка срыве потока до выкодвогс сечения. После етого козффвциеыт скорости *, используемый в (13) для Хя, макет быть найден из соотыоаения Р~ср ф (л„.) -.
(16) ст )е Аавлеыые,оу для реквмоз с замкнутой донной облаотью монет быть при- нято приблйиеыно равным среднещ по сечению струи давлению р,„; (17) Рл ее~~ла ) Стметви, что для режимов с замкнутой донной областью ошвбка в определеыии л» прыводит к значительно меньвей относительной погрешности з тнговой характеристике терельчатого сопла ыа соответствующем резине'. Действительно, находя производную 148 , интернеле обычно реааиэуеных значений Х~ для аенкнутой доныой бласти Х (0,001-0,003) при Я " 1,4 — (42,0-20,0). Следове~й ельно, н уквзаныом интервале ошибке в Ф», ывпринер, 20В, т.е.
,.с~ "(0,0002-0,0005), приводит к оюибке в значении ю : лхю -(0,008-0,0!2), что нри л = 2,5 составляет относительную ногреш~ость 0,3-0,5И. Такам обрезом, для определения Ря не реквнзх с ююнутой донной областью будем использовать соотношение И2), в <сторон Л неходится из Иб), а Б и юл - иэ И5) и И7).
l Рассмотрен входящий в внракенве для Х ИЗ) коэффициент У'у пределяеннй в кеде произведении И4). )(ля величины )ю, входящей в !4), была проведена оценка, в которой эте величина нвходдлесь но 7) в результате рвсчета поля течения внутри терельчатого сопле ыя ряда различных реииыов. Сравнение величины (Яя с велвчиыой ву дю», где Фд» - угол нолурвствора сопла не срезе, ноказнввет, то для осределения ~р на ревенях с открытой доныой областью ноют быть использована форюулв У' асл Рь,, ~де Ююю - угол нолурвствора сопле на ореэе. Зля рекннов о ааа(яузой донной областью аримениыа форнулв, юпольеувмея обычно для сопла двввля: % - У ('/ + юла Р ) Ф ! зеличияе (~> конно судить, ыенринер, но реаультатэн расчетов ютодон Йу велвчвны потерь козф)юциеытв тяги сопла ав счет трения щэе о стенку: "ю лР,Р/<О, яР) Ия одной из конфигураций тзрельчвтого сопла (сопло 1).
для расЩотренннх реквыов сопла 1 Й7 величина лерг, состевлялв 0,009- ь031, нри атом соответствуювие значения коэффициенте )',= 1- 149 -»» /1 составляли 0,978-0,993, так что меньшае значения )'р со п~ отиатствуют ыалнм Г,), и большим »у-р /р,, (расчеты провоквзйсь д случая А 1,4 - воидух, р Х 7»ЯН/м», Тр - 293 К). Была проведены оценка ошибок в расчетах характеристик сопка к которым првводвт вамеыа величин я» в (13) и 4(» в (10) соответ огненно вначениюи Х(яб) и й('л» ). С этой целью с вспольасванием схемы /47 раосчитмвалась характервствка поля течения а тяговая хяректеркстика регулируемого тарельчатого ооплш для ряда его рекиыов. 11яя рассмотрения вэято тарельчатое поило с параметрами ~»/гу ч 1,871 У»/Г~ 1,64; Ф„» 8,3о, свврхввукоиая часть которого опрофилирована методом црямолинейнмк харектерыстик Л/ (сопио 1).
Расчеты проводились для случая невнзкого газа при М 1,4 (воздух). Раелычные рекимн сопле вадаввлись относительнымн вначеыиями донного давления,~~ Ру/в а пиощади критического сечения (П ~",„ФФ7" ). В расчетах приниыахось У - 1, ~» 0,94. В Сравнение рееультатов, волученннх данным методом в "точные" Лу, было проведено для следуюцих характеристик сопла: среднее зыечение функции импульса кольцевой струи я» а относительной площади ее сечения на среее / Р/ГХОЗ»), внутреыней ооотавкякщей коеффи/ у ю цаеыта тяга,(е,-„Рт/1",е» ь~ ). Ори рвочетах точным методом величине «» определялась по формуле ! у» 4' г «» — ' ~ »гаг, я хГ») .
/ гу» Оказалось, что велвчина /~, полученная по (10) при»»=»Я) близка соответствующей велачыне, полученной "точным" методом. Существенные различия этих величин имеют место тояько ддя рекимов, ыа которых площадь сечения струи на выходе приближается к самой площада выходного аечеыия сопла (рекимы с замкнутой донной областью). пеличины я» и .гС»47 на соответстиуаеих рвиимех такие оказываются близкими мекку собой', хотя в отдельных случаях имеют место существенные различия этвх величин. Отметим, что немонотонный характер изменения величин Р. и я , полученных "точным" методом (как н величины о»,ю»/о в 147' ь зависимости от йа обУсловлен тем, что внУтРисопловой поток имев~ структуру чередующихся "бочек" ~1, 47, узлы и максимумы которых смещаются относительно выходного сечения при иеменении юу. Как !50 «рш Дч до видно из риоуыка, величавы 4~1, при (р = 0,08061 0,162 и 0,245, пс«учеааые точаым (О, («, О) и првблажепаым (1,2,3) способом, отличается меиду собой невыачительыо во всем диапазоне рассмотреыных реимов, ыесмотря ыа то что различия результетов по характериствквм Е и х, оказываются иногда существенными.
3то объясняется тем, что l производные по параметру вя от величины 1 и вроизведеаия (~'-Р)рл, представляющих собой слагаеыые величины Ру, в (12), имеют йротавопсложыые знака, так что в случае ошибки в р,„ошибки в укезаыных двух слагаемых частичио компенсируют друг друга. Было проведеыо также сревнение результатов расчета величины Х,у по данному приб«иженному методу с зкспериментальными данныма (оисунок,м, ю Е ), при атом совпадение результатов оказмвается удовлетворительаыа. узким образом, в режимах с открытой доыной областью н приблвжеы- ЗЫХ фОРМУЛаХ (12), (13)> (!О) ЫЕЕСтО ВЕЛИЧИЫ Ля И У, МОГУТ бЫтъ зспольаованы соответственно зыачеаия газодинамических функций «(Лу) И й(лу), ГДЕ Лл СПРЕДЕЛЯЕтоя ИЗ (9'), !.
Виленский Ф.А., Волконская Т.Г., Гряанов В.П., Парумов У.Г. доследование нервсчетййх режимов осесиьзеетричного кольцевого сопла с центральаым телом, - Изв. ЬН СССР. Механика жидкости и гааа,!972, ь 4, с.94-101. 2. Гогиш Л.В., Степанов Г.И. Нлассификация и приблыжеыаый метод профалировайия кольцевых сопел. — Изв. АЙСССР. Механика жадности и газа, 1966, ы 4, с.166-171. .и. 3. Гогиш Л.В., Стейанон Г.0. К паочету донного давиеыия в умерйых сверхввтковых течениях — Йзв.
А™Н СССР. Механика жадости и газа, 1966, Ы 3, с.109-114. 4. Гора 0 В. Гребенюк Л.З., Йсвелеако Н.Л., Пономареыко С.И,, Стрельйвков ГА. Исследование*нерасчетных режимов регулируемого уарельчатого сойка.' - См. настошций сб., с.152-!59.
151 УЛН ЗЗЗ.БЗЬ.О11,БЗ Б.В.Гора ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕЛОНАНИЕ ТЕЧЕНИЯ ИЛЕАЛШОГО ГАЗА В ТРАНСЗВУКОВОЙ ОБЛАСТИ КОЛЬЦЕВОГО СОНЛА С СОДВИвНОИ ОБЕЧАНЛОН В ваотояцее арама бояьпой практкческай антерес предотавдщ~т расчеты кольцевых сопел, векоторые схемы которых имеют мень|за размеры по срзвкепаю о соплемк Лаваля и характераэувтся ваквзы свойством семорегулкроваыая высотпоств, позволякщвм вспольэовать адно сопло прк 1мзлвчвых перепадах окрувающего давленая УТЛЕ те кому типу кольцевых сопел относится сопло с отрицательным углов ыаккона мвнвмельыого сеченая ы обрезанным цеытральыым телом, показанное нв ркс.1. В пооледвпе годы опредеяався основной метод расчета смеиынвых течений в каналах переменного сечепвя с заданным коктурсмкокечыо-разкоствый метод устаповленыя. Из ряда работ, использующих давыый подход, выпь в Й7 кроме сопла Лаваля ксследоввлвсь особевыоста течения идеального газа в некоторых кольцевых соплах.
В даыкой работе предотавкеыо ксследоваыве течевыя певвэкого петепяопрбводаого газа с постоянаым покаэатекем адкабаты в до- а трвксзвуксвой области кольцевого сопла с отрицателъпым углом наклона мввпмкльыого сечевая в случае подвизво4 обечайкп, перемещахщейоя вдоль продольной оса ыеподввккого цект1аяьыого тела.,псзозвые уравнения гааовой дкнамвка репаквсь методом "пот~поз" Д7 с аспользованкем конечно-ревностной схемы первого порядка точности по времена п простравстэенвым перемевыым дяя пяти $вкскрованзых полокенвй контура сопка относительно цеытральвого тела, характеризующиеся равлвчкой велкчвыой зазора я в горле сопла.
Числеыные расчеты двя катдого звачевыя Л выполнеыы на ЗВМ БЗСМ-4М по программе, составленной ыа языке АЛГОЛ. 1. Раосматрпввется смешанное течение вдеельного газа с постоянным показателем адиабаты Л 1,4 в кольцевом оооле, контур которого аирыой ливией представлен ка рис.1. Сбечайка сопла,4~ покет перемещаться вдоль оса я к закапать новые полокеыая, одно эз которых для мекьпей величины эвзоре показаыо штриховой лкыпей. Методом "потоков" решаетса система уравнений газовой диыаынкз опвсывахщая н прямоугольной сиотеме координат гоф осеспмметричное течение идеального газа в рассматриваемой области Метод решения (!1 а его особенноста, связанные с построением р четной сетка, постановкой граначных уоловвй, получением конечао раеыостыых соотноаенай, нзлокен в Й/. В качестве характерного реемера веят максвыальннй радаус цеытралъного тела.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
