Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow БЕСПИЛОТНЫЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ: НАГРУЗКИ И НАГРЕВ
Посмотреть оригинал

Геометрические размеры струи при истечение в неподвижную среду

В результате экспериментального исследования недорасши- ренных струй подогретого воздуха в диапазоне нсрасчетностсй

п = 1ч-4104, чисел Маха в выходном сечении сопла М„ =1-6 и

углов полураствора конического сопла а = 0 -н 20° В.С. Авдусв- ским и др. [7] получены следующие эмпирические формулы для характерных продольных и поперечных размеров начального участка струи (рис. 39):

Рис. 39

Здесь dx - максимальный диаметр висячего скачка уплотнения; d2 - максимальный диаметр струи; dн - диаметр струи в сечении, где граница струи псрссскастся отраженным скачком уплотнсния; ЛГ], х2 и хв - расстояния от среза сопла до сечений, где диаметр висячего скачка уплотнения и диаметр струи максимальны и граница струи пересекается с отраженным скачком уплотнения. Поперечные размеры d2 и dB относятся к границе струи, получающейся на теневых фотографиях и соответствующей области наибольших градиентов плотности газа.

Сравнение экспериментальных данных с результатами расчетов для нсдорасширснных струй идеального газа даст удовлетворительное совпадение характерных продольных размеров струи. Влияние вязкости приводит к некоторому уменьшению расстояния до маховского диска хс по сравнению с расчетом. Отличие возрастает с ростом М0. Качественное согласование с результатами расчетов имеется и для максимального диаметра висячего скачка уплотнения. Хорошее количественное согласие для п» 1 наблюдается при М„ = 3. В случае М„ = 1 расчет дает завышение, а при Ма = 5 - занижение примерно на 20-30% по сравнению с опытом.

Весьма существенное различие между экспериментальными данными и расчетом невязких струй обнаруживается в отношении диаметра центрального скачка уплотнения. Существенное уменьшение dc в реальной струе по сравнению с идеальной связано с оттеснением висячего скачка уплотнения к оси струи слоем смешения, развивающимся на границе. Оттеснение висячего скачка имеет место при всех числах Ма, но проявляется тем сильнее, чем Ми больше.

Для расчета геометрии сверхзвуковой струи применима также нестационарная аналогия (закон плоских сечений), в соответствии с которой двумерное стационарное течение сводится к одномерному нестационарному. Применимость метода определяется постоянством продольной составляющей скорости газа в сжатом слое между висячим скачком уплотнения и границей струи и малыми углами наклона модуля скорости газа к оси струи. В [8] получено следующее аналитическое соотношение для определения координат границы струи:

где ут - максимальный радиус границы струи, х2 - его осевая координата; ^ = х/х2 • Там же приводятся следующие формулы для расчета максимального радиуса границы струи ут и его осевой координаты х2

Для определения уравнения висячего скачка уплотнения запишем сначала выражение для толщины сжатого слоя 5(q) между границей струи и висячим скачком уплотнения:

Тогда уравнение висячего скачка уплотнения можно записать так:

или

Здесь

Для распределения статического давления по толщине сжатого слоя в [8] предлагается следующая зависимость:

где

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы