ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Повышение давления при обтекании тупого препятствия, измерение скорости, статического давления и температуры из "Физические основы газодинамики применения ее к процессам теплообмена и трения" Полученные в предыдущем параграфе соотношения для прямой ударной волны могут быть использованы для расчета повышения давления при сверхзвуковом осесимметричном обтекании препятствия в виде поверхности вращения с осью X, пересекающей поверхность в точке А по нормали к ней (рис. 19). В этом случае вверх по течению перед поверхностью, на некотором расстоянии от нее, образуется ударная волна, называемая отсоединенной, которая, так же как и обтекаемая поверхность, пересекает ось х в точке В под прямым углом. [c.213] Необходимость образования такой ударной волны мон но объяснить следующим образом. [c.213] Эта формула дает величину давления на обтекаемое тело в передней его точке А (рис. 19). [c.216] Аналогичным образом можио вывести соотношения для температуры и плотности в этой же точке, подставляя в (48,5) и (48,6) значения и ра из (48,2) и (48,3) и число Ма из (48,9). Мы не будем приводить здесь этих соотношений, а только отметим, что они дают зависимость температуры и плотности газовой среды в точке А в функции величин M , ГJ и р относящихся к состоянию газа в бесконечно удаленных от тела точках в набегающем потоке. [c.216] Полученные соотношения показывают, что в непосредственной близости к обтекаемому телу в точке А (рис. 19) параметры состояния газа, вообще говоря, могут значительно отличаться от их значений в набегающем потоке. Это обстоятельство весьма важно с точки зрения выбора разумной методики измерения температуры, давлений и скоростей в сверхзвуковом потоке газа, так как всякий измерительный прибор будет посторонним телом, сильно возмущающим движение газа и его параметры состояния. В связи с этим полезно отметить, что изложенная здесь теория тупого тела имеет значение для приборов по измерению скорости в газодинамических потоках. Действительно, если точку А обтекаемого тела соединить узкой полостью внутри его с трубкой манометра, то последний покажет давление Рд, по которому можно по формуле (48,10) рассчитать если известно давление набегающего потока Р,. [c.216] В данном случае, однако, в отличие от дозвуковых потоков измерение статического и динамического давлений Рц и Р позволяет определить лишь число М , а не скорость Для определения VI надо еще найти скорость звука а , что приводит к необходимости измерения температуры набегающего потока (см. (33,4)). [c.216] Проблема измерения статического давления в сверхзвуковых потоках также более сложна, чем в дозвуковых. Его рекомендуется измерять при помощи клина малой толщины или цилиндрической трубки с длинным коническим сужающимся наконечником. В первом случае отверстие полости клина, соединенной с манометром, делается у самого ребра клина. Во втором случае это отверстие необходимо иметь на поверхности цилиндра на расстоянии 6—10 диаметров от его дна, расположенного на стороне, противоположной острию. Из дальнейшего будет видно (пп. 50, 51), что в обоих случаях давление, регистрируемое при помощи так расположенного отверстия, будет в достаточной мере точно совпадать с давлением в потоке Рд при условии равенства нулю угла атаки плоскости или оси прибора. [c.217] Измерение температуры потока сопряжено с еще большими трудностями, обсуждение которых можно привести лишь на основе теории теплообмена тела с омывающим его потоком, излагаемой далее, в последующих главах. Здесь же мы только отметим, что тело с тупым концом (рис. 19) при отсутствии теплообмена с окружающей средой будет иметь в точке А температуру Т , которая 11 может быть измерена специально вмонтированной в этой точке термопарой или термометром сопротивления. По этой температуре можно рассчитать и температуру потока при помощи формул (48,3), (48,5) и (48,9), если известно число М . [c.217] Таким образом, в газодинамических потоках измерение скорости VI и температуры потока нельзя произвести раздельно. Они должны определяться в эксперименте совместно путем измерения статического и динамического давлений Рд Я1 и температуры торможения или какой-либо иной, по которой можно было рассчитать на основе теории теплообмена температуру потока Г . [c.217] Вернуться к основной статье