Дозвуковые течения

Рис. 9.10. Изменение статического давления по длине камеры смешения прн дозвуковом течении газов

В рассматриваемом случае ограниченного перепада давлений е = 1,3-1,5. При этом в вихревой трубе будет происходить дозвуковое течение газа, что не только снижает холодопроизводительность аппарата, но и создает трудности при расчете площади прямоугольного соплового ввода (отсутствует эмпирическая величина — коэффициент истечения ас). Однако применение сопла с изменяемой геометрией сводит практически к нулю степень технического риска при конструировании ТВТ для работы при малых значениях параметра е. [c.332]

Вдоль трубы постоянного сечения под влиянием сил трения температура газа в дозвуковом течении даже убывает. Происходит это потому, что падение давления сопровождается уменьшением плотности газа, а плотность тока остается неизменной [c.17]

Для оценки порядков величин, входящих в уравнения (3.71) и (3.73), в условиях задачи (при существенно дозвуковом течении газа) можно в качестве характерных взять следующие значения параметров Ta — максимальное значение температуры газа Nf и iV — средние значения плотности числа частиц в единице объема — максимальное значение величины напряженности поля массовых сил <5 — размер поверхности твердой частицы — определяется соотношением где о — средняя длина [c.167]

При сверхзвуковом течении, для которого формула (16) также пригодна, возможны следующие режимы. Если при заданной начальной скорости К приведенная длина меньше максимальной (Х<Хкр), то в конце трубы получается сверхзвуковое течение (Яг > 1). Если приведенная длина равна максимальной (х = Хкр)> то скорость в конце трубы равна критической (Яг = 1). Если же приведенная длина, вычисленная по формуле (17), получается больше максимальной, определенной по формуле (18) при заданном значении приведенной скорости в начале трубы Яь то плавное торможение сверхзвукового потока на протяжении всей трубы невозможно в некотором сечении трубы произойдет скачок уплотнения, за которым установится ускоренное дозвуковое течение. [c.189]

Расширения. Диффузоры представляют собой конусообразные расширения. Они служат для превращения динамического давления в статическое, а также для уменьшения скорости (нри дозвуковом течении). [c.132]

При обтекании невязкой жидкостью сопротивление трения равно нулю. Однако в невязком (дозвуковом) течении отсутствует также и сопротивление давления. Этот результат известен в литературе как парадокс Даламбера. В потоках с большими числами Рейнольдса, когда применима концепция пограничного слоя, иа достаточно тонких телах с гладкой поверхностью отрыв может не наступить. В этом случае распределение давления по поверхности описывается теорией невязкого потенциального течения, из которой и следует нулевое сопротивление давления. Расчет течения в пограничном слое на таком теле позволяет найти распределение поверхностного трения Тщ, (л) и, следовательно, коэффициент сопротивления. [c.136]

Приведенная скорость за скачком, где устанавливается ускоренное дозвуковое течение (Я" < 1), связана с длиной дозвукового участка трубы, в конце которого имеет место кризис (Яг=1), формулой (18) [c.189]

В этом случае в трубе возникает скачок уплотнения, в результате чего на участке трубы длиной % — установится дозвуковое течение, причем, как видно из сравнения кривых 2 и 5, критическая длина трубы существенно увеличивается. Для отыскания местоположения скачка уплотнения преобразуем формулу (20) [c.191]

Общие условия перехода от дозвукового течения к сверхзвуковому и обратно [c.201]

Рассмотрим некоторые из следующих отсюда свойств течения при дозвуковой скорости потока на входе в трубу. В первую очередь сравним одномерное дозвуковое течение газа в трубе при [c.261]

На рис. 5.28 приведены результаты расчетов дозвукового течения в трубе с трением. График иллюстрирует изложенные выше основные закономерности Хг течения и, в частности, показывает, что [c.263]

ДО некоторого значения X > 1, затем в трубе возникает скачок уплотнения, за которым устанавливается дозвуковое течение с увеличением скорости по длине трубы от значения X" (за скачком) до Х2 1, как указывалось выше. [c.264]

Рассмотрим сначала дозвуковое течение (А,<1). При больших разностях температур газа и стенки (прп больших 0) и малых скоростях (малых X) влияние теплообмена оказывается более существенным и происходит торможение потока ( А/ 0>О). При больших Я и малых 0 преобладает влияние трения и поток ускоряется ( Л/ 0<О). Вдоль линии перехода от торможения к ускорению А,/й0 = О. Тогда из уравнения (182) получим уравнение этой линии в следующем виде [c.356]

Следовательно, на режимах, соответствующих пологой ветви характеристики, реализуется дозвуковое течение в выходном сечении камеры и Л.з < 1. [c.531]

Напомним, что при движении газа со скоростью дрейфа (см. 5) индуцированное электрическое поле равно и противоположно наложенному, в результате чего ток через газ не идет и никакого магнитогидродинамического воздействия нет. Как видим, при неизменной величине электромагнитного воздействия знак производной скорости изменяется на противоположный при переходе от дозвукового течения (М<1) к сверхзвуковому (М>1) и наоборот. [c.240]

К недостаткам метода следует отнести 1) неприменимость метода к расчету дозвуковых течений, 2) сложность формы характеристических поверхностей, особенно нри наличии взаимодействующих ударных волн, 3) трудоемкость расчетов. [c.276]

Данные табл. 4.6. отражают взаимное влияние кинетики реакции (4.1) и трения на параметры дозвукового течения четырехокиси азота при нагреве в канале с [c.156]

Параметры потока дозвукового течения N3 в суживающемся канале (1=2 м, Л, =0,1 м , 2=0,0 м% С=1587 кг сек) [c.161]

Параметры потока дозвукового течения N 04 в расширяющемся канале ( =0,44 м, Л1=0,133-Ю ж-, Л2=0,287-10-2 м 0=1,5 кг/сек) [c.161]

Анализ возможных значений величин д и и показывает, что первая из них, связанная с возмущением давления, обычно невелика. В открытой трубе с дозвуковым течением давление может колебаться лишь на малые доли атмосферы, поэтому величина С = (равенство написано для изоэнтропического течения газа) ие может превышать 0,05 — 0,15. В то же время слагаемое может достигать [c.293]

ОСНОВЫ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПЛОСКИХ ДОЗВУКОВЫХ ТЕЧЕНИИ ГАЗА [c.76]

Поскольку выражение в левой части уравнения (14.39) меняет знак при переходе через скорость звука, характер влияния различных воздействий на течение газа при дозвуковом и сверхзвуковом режимах противоположен. При дозвуковом течении (М < 1) ускорение потока (dU > 0) вызывается сужением канала (dS<0), подводом дополнительной массы газа ( /0>0), совершением газом работы ЫЬ>0) и подводом тепла ( /Р5>0). Эти же воздействия в сверхзвуковом потоке (М > 1) приводят к замедлению потока. Следовательно, для того чтобы перевести скорость газа через критическую (М=1), нужно, например, сначала сужать, а потом расширять канал, либо сначала подводить тепло, а потом отводить и т. д. Рассмотрим отдельно некоторые воздействия, представляющие практический интерес. [c.383]

Если (1Ь > О, что соответствует случаю, когда газовый поток совершает работу, например, на колесе турбины в турбодетандере, то в дозвуковом потоке (М < 1) он ускоряется, а в сверхзвуковом (М > 1) — замедляется. При подводе к газу энергии (с11<0), например в компрессоре, в дозвуковом течении скорость газа снижается, а в сверхзвуковом — увеличивается. Основное свойство механического сопла (турбины, компрессора) заключается в том, что при прохождении через него газа скорость его увеличивается, а давление, плотность и температура снижаются в соответствии с выражением [c.384]

Ясно, что случаям дозвукового течения (М<1), звукового течения (М = 1) и сверхзвукового течения (М > 1) отвечают уравнения в частных производных соответственно эллиптического, параболического и гиперболического типов ). Это простое замечание уже указывает на то, что краевая задача корректно поставлена лишь в дозвуковом случае. [c.34]

Известно, что в сужающемся прямолинейном канале при дозвуковом энергетически изолированном течении газа происходит снижение термодинамической температуры. В винтовом сужающемся канале из-за значительных поперечных градиентов давления создаются условия для повышения скоростей слоев газа у выпуклой стенки по сравнению со скоростями в слоях газа у вогнутой стенки. Таким образом, в винтовом канале не исключено одновременное течение газа как с дозвуковыми, так и со сверхзвуковыми скоростями. Увеличивающаяся неравномерность распределения скоростей приводит уже в каналах сопловых вводов к температурному разделению потоков с более высокими термодинамическими температурами у вогнутой стенки и наиболее низкими в средней части канала по высоте. При дозвуковом течении газа по всей высоте термодинамическая температура будет понижаться по направлению к выпуклой стенке, при сверхзвуковом течении слои газа у этой стенки должны иметь несколько повышенную температуру, чем средние слои. Описанное распределение термодинамической температуры будет сохраняться и после истечения струй в трубу, при этом будут формироваться охлажденный и нагретый потоки. Нечто подобное будет происходить и в тангенциальных сопловых вводах, и, ближе всего к изложенной картине, — в сопловых вводах с лотковым или улиточным выходом. Некоторым подтверждением температурного разделения в каналах сопловых вводов служат данные В. И. Метенина, который наблюдал температурный эффект разделения в вихревой трубе (Д.т = 30 мм) с одним сопловым улиточным вводом при отношении сторон канала соплового ввода 2 3 (больший размер по [c.37]

Нужно отметить, что истинное давление, которое получается при торможении струи газа, может существенно отличаться от полного давления, определенного но формуле (68). Объясняется это тем, что в действительности торможение струи часто протекает не по идеальной адиабате, а с более или менее существенными гидравлическими потерями. Например, в диффузоре при дозвуковом течении газа уменьшение скорости обычно сопровождается вихреобразованиями, вносящими значительные сопротивления в газовый поток. При торможении сверхзвукового потока почти всегда образуются ударные волны, дающие специфическое волновое сопротивление. Итак, действительное давление в за-торможенно струе газа обычно ниже полного давления набегающей струи. [c.32]

Случай, когда образуется прямой скачок, является напболео простым, так как при этом сразу получается дозвуковое течение. После косого скачка поток замедляется, но, как мы видели, может оставаться сверхзвуковым. В таком случае последующее торможение должно сопровождаться вторым скачком, который может быть как прямым, так и косым. В последнем случае может понадобиться еще один скачок. Итак, полное торможение сверхзвукового потока требует либо одного прямого скачка, либо системы пз нескольких косых скачков, обычно завершаемой слабым прямым скачком. Можио представить себе такую систему скачков, в которой потери меньше, нежели в одном прямом скачке ). [c.137]

Это соотношение было установлено Л. А. Вулис.ом ) и получило название условия обращения воздействия. Особенность этого соотношения состоит в том, что знак его левой части изменяется при переходе значения скорости через критическое. Поэтому характер влияния отдельных физических воздействий на газовое течение противоположен при дозвуковом и сверхзвуковом режимах. Воздействия, вызывающие ускорение в дозвуковом потоке (сужение канала, подвод дополнительной массы газа, совершение газом работы, трение и подвод тепла йР <0, йС> О, Ь > О, dQвliv > 0), приводят к замедлению сверхзвукового потока воздействия обратного знака (расширение канала, отсос газа, сообщение газу механической энергии и отвод тепла йР > О, йС < О, Ь < О, й нар < 0) приводят к замедлению дозвукового и ускорению сверхзвукового потоков. Отсюда следует важный вывод, что под влиянием одностороннего воздействия величину скорости газового потока можно довести только до критической, но нельзя перевести через нее. Например, путем подвода тепла можно ускорять дозвуковой поток, но только до тех пор, пока не получится М = 1. Для того, чтобы перевести дозвуковой поток в сверхзвуковой, нужно переменить знак воздействия, т. е. в зоне М = 1 начать отводить тепло. Таково обоснование описанного в предыдущем параграфе явления теплового кризиса в камере сгорания. Подогрев газа в сверхзвуковом течении вызывает торможение потока, но переход к дозвуковому течению и дальнейшее торможение станут возможными только в том случае, если, начиная с М = 1, мы переключимся на охлаждение газа. [c.203]

Так, например, при дозвуковом течении в цилиндрической трубе с трением скорость газа увеличивается, а статическое давление надает. Чтобы давление в потоке было постоянным, канал надо сделагь расширяющимся, т. е. к воздействию трения добавить геометрическое воздействие dF > 0. Так как независимо от формы канала при течении с трением полное давление снижается, то Б таком изобарическом потоке скорость газа уменьшается. [c.217]

Учет влияния пограничного слоя путем замены истинного контура соила фиктивным контуром приводит к сужению соила, поэтому в дозвуковом течении пограничный слой вызывает увеличение, а в сверхзвуковом — уменьшение скорости (но сравнению со случаем течения невязкого газа в сонле истинного контура). [c.436]

Это выражение дает тем лучшее приближение к точному выражению (29), чем больше число скачков т в системе. При использовании многоскачковой системы интенсивность каждого скачка относительно невелика, а это означает, что скорость дозвукового течения за замыкающим прямым скачком близка к скорости звука (Мп 1). Но при этом достаточно небольшого сужения струи, обычно происходящего перед входным отверстием диффузора, для того чтобы в этом отверстии установилась кри- [c.470]

Точка В характеристики соответствует такому режиму, когда в сечении запирания эжектируемый поток становится звуковым (А,2 = 1). После этого, действительно, дальнейшее снижение противодавления не изменяет расхода газов через эжектор. Постоянные предельные значения, не зависящие от противодавления, принимают коэффициент эжекции п и параметры смеси газов — приведенная скорость Аз и полное давление Pg. В случае дозвукового течения (Лз < 1) при этом был бы постоянным коэффициент сохранения полного давления в диффузоре Од = /(Аз),. а следовательно, и полное давление газа на выходе из диффузора Pi = ОдРз. Другими словами, все режимы работы эжектора, соответствующие противодавлению, меньшему критического значения, при Яз < 1 выражались бы одной точкой характеристики S(p4 = onst, и = onst). Однако экспериментальные данные показывают, что характеристика эжектора не обрывается в точке В снижение противодавления на критическом режиме всегда приводит к падению полного давления смеси нри постоянном значении коэффициента эжекции (ветвь ВС). Легко убедиться, что это возможно только при сверхзвуковой скорости потока на входе в диффузор. Действительно, при Аз > 1 диффузор работает [c.531]

При повышении давления за решеткой расчетная картина течения в выходной части межлопаточного канала начинает разрушаться — появляется область дозвуковых течений, и изменяется распределение давления по части поверхности пластины, в результате чего пзменяется величина равнодействующей силы, приложенной к пластине. По мере увеличения дросселирования область дозвуковых течений увеличивается, продвигаясь вверх по потоку. При некотором значении рч возмущения начинают проникать за фронт решетки. При дальнейшем повышении давления, хотя и происходит последующая перестройка течения непосредственно перед решеткой, поток на бесконечности перед ней остается еще невозмущенным. Наконец, при некотором дав- [c.85]

Таким образом, сверхзвуковой поток, прежде чем попасть в межлопаточный канал, проходит через бесконечную систему ударных волн с постепенно увеличивающейся интенсивностью в области между соседними ударными волнами поток разгоняется до все больших скоростей (по мере приближения его к фронту решетки). Перед участком ударной волны, расположенным у входа в межлопаточный канал, газ движется поступательно с числом Маха, равным Мтах- На этом участке происходит наиболее интенсивное торможение потока, в результате которого на выходе из межлопаточного канала устанавливается дозвуковое течение. При этом величина потерь полного давления в различных элементарных струйках, прошедших через систему ударных волн, будет различна, так как интенсивность волн падает слева направо. Следовательно, при рассматриваемом обтекании решетки идеальным певязким потоком газа в достаточно удаленном от входа сечении межлопаточного канала, где статическое давление, а значит, и направление скорости уже постоянны по его ширине, величина скорости останется переменной. С целью упрощения задачи будем предполагать, что в результате турбулентного обмена между струйками поток внутри меж-лопаточных каналов полностью выравнивается и в соответствии с этим за решеткой устанавливается равномерный по шагу поток с постоянными статическим и полным давлениями, причем направление этого потока совпадает с направлением пластин (угол отставания б равен нулю). Важно отметить, что сделанное здесь предположение о выравнивании потока в межлопаточ-ных каналах существенно отличается от сделанного в предыдущем параграфе предположения о выравнивании потока в сечении далеко за решеткой. В этом последнем случае мы только несколько завышаем потери по сравнению с теми потерями, которые имеются в невязком потоке газа, оставляя при зтом неизменным течение в самой решетке, а следовательно, неизменным и силовое воздействие потока на нее. Иное дело при выравнивании потока в лопаточных каналах, при котором вследствие изменения течепия в самой решетке происходит не только увеличение потерь, но и изменение величины равнодействующей по сравнению с ее значением в идеальном — невязком потоке газа ). Конечно, можно предположить, что выравнивание пото- [c.90]

На практике приходится решать смешанные стационарные задачи, когда в поле течения имеются области как дозвукового, так и сверхзвукового потока. Такого рода задачи возникают при внешнем сверхзвуковом обтекании затупленных тел с отошедшей ударной волной, во внутреннем течении в сопле Лаваля и в других каналах. В этом случае математическая модель имеет наиболее сложный вид — течение газа описывается системой квазилинейных уравнений в частных производных, имеющей смешанный эллиптико-гинерболический тип. При этом положение поверхности перехода от дозвукового течения к сверхзвуковому заранее неизвестно. Расчет таких течений является затрудни- [c.267]

Изменение знака dp/dx свидетельствует о переходе от докри-тического (дозвукового) течения газов к надкритическому (сверхзвуковому). Из уравнения [c.39]

В табл. 4.5 представлены параметры дозвукового течения N264 в обогреваемом канале с постоянным поперечным сечением, рассчитанные без учета трения. [c.156]

Отклонение от состояния термохимического равновесия при дозвуковом течении N204 в расширяющемся канале приводит к повышению температуры, скорости газа, замороженной скорости звука, замороженного числа Маха, концентраций N02 и к падению давления, плотности, концентраций N204, N0 и Оа (см. табл. 4.10). [c.159]

Величина 6. у и ) играет особую роль в уравнении энергии, что вытекает из следующих соображений. Во-первых, в дозвуковых течениях она существенна лишь при горении однородной смеси. Этот вывод получен в работе Кузнецова [1979а], в которой показано, что 1) = О при неизотермическом смешении в отсутствие [c.243]

Хейнсом и Иолером [Л. 51]. В их анализе предполагалось, что параметр 5, входящий в уравнение (30), достаточно мал. (Поэтому влияние магнитного поля 1не было ярко выражено. В случае дозвукового течения в магнитном поле наблюдался конфузоряый эффект — средняя скорость возрастала в направлении оси г. В сверхзвуковом потоке магнитное поле способствует образованию скачков уплотнения. Обнаружено, что толщина пограничного слоя в [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология