Вывоз мусора: musor.com.ru
Главная | Контакты: Факс: 8 (495) 911-69-65 |

Сверхзвуковых скоростей



при высоком давлении и сверхзвуковых скоростях истечения газовой струи. Состоит из сопла, через к-рое вытекает со сверхзвуковой скоростью газ (обычно воздух), и полого резонатора, помещённого в газовый поток. В потоке возникают периодич. волны уплотнения и разрежения, при взаимодействии с к-рыми резонатор излучает акустич. колебания с частотой от 5 до 120 кГц, а в случае использования вместо воздуха водорода - до 500 кГц. Применяется для распыления жидкостей в горелках, для интенсификации процессов тепло- и массообмена в УЗ поле, пе-ногашения, коагуляции аэрозолей и в др. целях.

ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ (от лат. inter - взаимно, между собой и ferio - ударяю, поражаю) -взаимодействие возд. потоков, обтекающих отд. элементы ЛА. В осн. исследуется интерференц. взаимодействие след. осн. комбинаций элементов ЛА: крыло и фюзеляж, двигат. установка и несущие поверхности. Обычно И.а. приводит к возрастанию аэродинамического сопротивления. Однако при сверхзвуковых скоростях полёта в некоторых случаях возможно и благоприятное влияние И.а. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ВОЛН - явление, возникающее при наложении двух или неск. волн и состоящее в устойчивом во времени их взаимном усилении в одних точках пространства и ослаблении в других в зависимости от соотношения между фазами этих волн. И.в. характерна для волн любой природы (звуковых, световых, радио-

ПРЯМОТОЧНЫЙ АГРЕГАТ - гидроагрегат, в к-ром вода подводится и отводится в направлении, совпадающем с осью его вращения. Ротор генератора в П.а. установлен на ободе рабочего колеса осевой турбины. Для того чтобы избежать вибрации обода и, следовательно, протечек воды через уплотнения обода в генератор, рабочее колесо турбины выполняется жестколопастным (см. Пропеллерная турбина). П.а. в осн. применяется на приливных ГЭС. ПРЯМОТОЧНЫЙ ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ПВРД) - бескомпрессорный воздушно-реактивный двигатель, в к-ром требуемое сжатие воздуха происходит в воздухозаборнике за счёт кинетич. энергии набегающего возд. потока. Для ЛА с ПВРД необходим дополнит, двигатель-ускоритель, разгоняющий ЛАдо скорости включения ПВРД, превышающей в 1,5-2 раза скорость звука. Макс, скорость ЛА при использовании ПВРД, работающего на керосине, выше скорости звука в 5-6 раз. ПВРД нашли применение в осн. на беспилотных ЛА, используемых при больших сверхзвуковых скоростях полёта (разведчики, ракеты класса «воздух -земля», зенитные управляемые ракеты и др.).

СОПРОТИВЛЕНИЕ АКТИВНОЕ - величина, характеризующая сопротивление электрич. цепи (или её участка) электрич. току, обусловл. необратимыми превращениями электрич. энергии в др. формы энергии (напр, в тепловую). Единица С. а. (в СИ) - Ом. СОПРОТИВЛЕНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ -сила, с к-рой газ (напр., воздух) действует на движущееся в нём тело; является одной из составляющих аэродинамич. силы; всегда направлена в сторону, противоположную скорости движения. С. а. ЛА наз. также лобовым сопротивлением. Составляющие сопротивления обусловлены вязким трением в пограничном слое между поверхностью тела и средой, образованием ударных волн при около- и сверхзвуковых скоростях движения (волновое сопротивление), вихреобразованием и т.д. С.а. характеризуют безразмерным аэродинамическим коэффициентом сопротивления, численные значения к-рого обычно определяют экспериментально, измеряя С. а. моделей в аэродинамических трубах и др. установках.

При сверхзвуковых скоростях полета воздух попадает во входной канал двигателя со сверхзвуковой скоростью. Для возможно более полного преобразования скоростного напора в давление в сверхзвуковых двигателях используют диффузоры сложной формы с конической иглой. Форма канала, образуемая диффузором и иглой, позволяет снизить скорость воздуха и повысить его давление до уровня, необходимого

В ступени турбины давление ро перед сопловым аппаратом больше давления Pi за ним, поэтому поток в сопловом аппарате разгоняется: скорость wai>wo0 (рис. 4.4, а). Межлопаточные каналы в любом сечении являются конфузорными (при дозвуковых скоростях wal) или кон-фузорно-диффузорными (при сверхзвуковых скоростях vv»i).

на воздушный винт, а на компрессор, установленный во втором контуре (его называют вентилятором). Реактивная тяга ТРДД складывается из сил реакции потоков воздуха и продуктов сгорания, получивших ускорение в обоих контурах и вытекающих через два самостоятельных или одно общее реактивное сопло. ТРДД находят наибольшее применение на пассажирских самолетах с дозвуковыми скоростями полета. При сверхзвуковых скоростях полета применяются двухконтурные двигатели с форсажной камерой (ТРДДФ), в таких двигателях дополнительное количество топлива сжигается в одном или в обоих контурах.

Целесообразные пределы применения того или иного типа ВРД в указанных диапазонах скоростей полета определяются главным образом топливной экономичностью и удельной тягой двигателя. Так, ТВД имеет хорошую экономичность на низких и средних скоростях полета; ТРДД имеют высокую экономичность на больших дозвуковых скоростях; ТРДДФ относительно мало уступают в экономичности ТРД на сверхзвуковых скоростях полета; ТРДФ имеет существенно худшую, чем у ТРД, экономичность при малых скоростях полета, но значительно большую удельную тягу; ПуВРД при малых скоростях полета экономичнее прямоточного ВРД. Важны также и другие критерии: на-

При больших сверхзвуковых скоростях полета процессы сжатия и расширения в ПВРД сопровождаются переходом скорости потока через скорость звука. Для снижения потерь по тракту двигателя, а также внешнего сопротивления входные и выходные устройства в сверхзвуковых ПВРД выполняются сверхзвуковыми. В них устанавливается система косых скачков с переходом через скорость звука в замыкающем прямом скачке. Сверхзвуковое сопло СПВРД выполняется в виде сопла Лаваля. За входным устройством параметры потока меняются принципиально так же, как и в дозвуковом ПВРД.

Так как входное и выходное устройства практически не влияют друг на друга как при дозвуковых, так и при сверхзвуковых скоростях полета, их сопротивления можно рассматривать каждое отдельно. Общее сопротивление установки в этом случае делится на сопротивления входного (ХВх) и кормового (Хк) устройств. Тогда

ся на вращение вентилятора или компрессора, расположенного во внеш. контуре. Сила тяги ДТРД складывается из сил реакции потоков воздуха и продуктов сгорания, получивших ускорение в обоих контурах и вытекающих через 2 самостоят, или одно общее реактивное сопло. В ДТРД при одной и той же затрате энергии сообщается меньшее ускорение бблыпим массам воздуха, чем в обычном турбореактивном двигателе. ДТРД более экономичен по сравнению с турбореактивным на дозвуковых скоростях полёта. Его успешно применяют и при сверхзвуковых скоростях полёта благодаря сжиганию в одном или обоих контурах дополнит, массы топлива.

вить из двух частей — суживающейся, где с<а, и расширяющейся, где с> >а. Такое комбинированное сопло впервые было применено шведским инженером К. Г. Лавалем в 80-х годах прошлого столетия для получения сверхзвуковых скоростей пара. Сейчас сопла Лаваля применяют в реактивных двигателях самолетов и ракет. Угол расширения не должен превышать 10 — 12°, чтобы не было отрыва потока от стен.

В самолетах сверхзвуковых скоростей титан может быть основным конструкционным материалом (90% от

СВЕРХЗВУКОВАЯ СКОРОСТЬ ПОлё-та - скорость полёта ЛА, превышающая скорость звука на данной высоте; при этом соответствующие Маха числа полёта IVL > 1. Небольшие сверхзвуковые скорости полёта относятся к т.н. околозвуковому (трансзвуковому) диапазону, когда на крыле существуют зоны как со сверхзвуковым, так и с дозвуковым течением. При дальнейшем увеличении скорости полёта устанавливается сверхзвуковое обтекание крыла с образованием косых скачков уплотнения. В области сверхзвуковых скоростей полёта аэродинамич. коэфф. лобового сопротивления меньше, чем в околозвуковой, в к-рой осн. источником волнового сопротивления являются прямые скачки уплотнения. С.с., значительно превышающая скорость звука, наз. гиперзвуковой скоростью. СВЕРХЗВУКОВОЕ ТЕЧЕНИЕ - движение (течение) газа, при к-ром скорости его частиц превышают скорость распространения звука в рассматриваемой области. С.т. осуществляется, напр., при движении пара или газа в Лаваля сопле, при обтекании возд. потоком самолётов, ракет, арт. снарядов, метеоритов и др. тел, к-рые движутся с большими скоростями, чем скорость звука в воздухе. С.т. сопровождается образованием скачков уплотнения.

РЕАКТИВНОЕ СОПЛО — профилированный насадок (например, лопаточный канал соплового аппарата) для преобразования потенциальной энергии протекающего рабочего тела в кинетическую. В реактивном двигателе суживающиеся Р. с. используют для создания дозвуковых скоростей истечения, а Р. с. с расширяющейся выходной частью (Лаваля сопло) — для получения сверхзвуковых скоростей. Р. с. применяют в турбинах, реактивных двигателях, в измерит, технике. Р. с. двигателей сверхзвуковых самолётов выполняют регулируемыми, причём у сопла может регулироваться площадь как критического минимального сечения, так и выходного сечения. Регулирование критического сечения даёт возможность изменять режим работы двигателя. Регулирование выходного сечения сопла обеспечивает оптим. расширение газа на всех режимах полёта и работы двигателя; наиболее рационально применение т. н. эжекторных сопел. В самолётах Р. с. выполняют также задачу отвода газа за пределы самолёта и защиты его частей от нагрева. См. также Сопло.

При анализе работы сопл на нерасчетных режимах также используют уравнения (3.51) и (3.52) и графики, аналогичные рис. 3.3. По мере снижения давления за суживающимся соплом увеличиваются скорость, удельный объем и расход рабочего тела только до тех пор, пока параметры в выходном сечении не станут равными критическим. Дальнейшее уменьшение р\ не приведет к изменению параметров потока в указанном сечении, а следовательно, и к изменению расхода, т. е. левая часть графиков на рис. 3.3 не будет соответствовать действительности. Начиная с критических значений, clt, vlt, G в функции рх будут представлять собой горизонтальные линии (на рисунке не нанесены). Объясняется это тем, что волна разрежения, возникшая в результате понижения давления за соплом и распространяющаяся относительно движущегося газа со скоростью звука, не может пройти вверх по потоку через выходное сечение сопла, в котором скорость газа равна скорости звука. Таким образом, в суживающихся каналах в плоскости выходного сечения, нормальной к оси сопла, невозможно достигнуть сверхзвуковых скоростей. В соплах Лаваля дальнейшее снижение давления за соплом также не приведет к возрастанию расхода, так как расход лимитируется размерами горла и параметрами в нем, которые остаются критическими по той же причине, что и в суживающемся

е > 1,5-г-2,0. При этом даже в случае сверхзвуковых скоростей используют суживающиеся сопла с расширением в косом срезе. В одновенечных регулировочных ступенях принимают скоростную характеристику v,j, = 0,34-4-0,40. Эти значения примерно соответствуют максимальному внутреннему КПД такой ступени с учетом малых высот облопатывания, малой степени впуска и т. д.

Трудности решения сложнейших проблем освоения сверхзвуковых скоростей (изменения аэродинамической схемы самолетов, разработки конструкций мощных турбореактивных двигателей с осевыми компрессорами, конструирования новых автоматизированных систем управления и пр.), потребовавшие значительной затраты времени и сил больших коллективов иссле-дователей-аэродинамиков, конструкторов и технологов авиационного двигателе- и агрегатостроения, не могли не сказаться на темпах возрастания скоростей полета, несколько замедлившихся в мировой и отечественной авиации в начале 50-х годов (рис. 108). Но успехи, достигнутые в практическом решении этих проблем, определили начиная с 1953—1955 гг. новый подъем авиационной техники, равного которому еще никогда до того не отмечала ее история.

На протяжении последнего десятилетия—со второй половины 50-х годов — советская авиационная техника достигла новых качественных успехов. В числе их наряду с постройкой крупнотоннажных реактивных самолетов различных назначений с дозвуковыми скоростями и большой дальностью полета, введением в эксплуатацию самолетов гражданской авиации с газотурбинными (турбовинтовыми и турбовентиляторными) двигателями, тяжелых и средних турбовинтовых вертолетов особенно существенным явилось освоение сверхзвуковых скоростей в практике военной авиации.

числах М2. С увеличением положительного угла атаки влияние числа М2 оказывается более существенным. Так, например, при Р-^400 коэффициент профильных потерь ? для М2 = 0,3 и 1,2 соответственно равен 5,6 и 10,4%. Возрастание профильных потерь энергии с увеличением числа М2 в зоне больших положительных углов атаки объясняется возникновением зон сверхзвуковых скоростей в области входной кромки профиля вследствие роста числа Мх натекающего потока. На указанных режимах обтекание лопаток сопровождается срывными явлениями, которые усугубляются наличием зон сверхзвукового течения при входе в канал.

При расширении пара до давлений меньше критического и для получения сверхзвуковых скоростей применяется расширяющееся сопло, у которого площадь минимального сечения

Измерение скоростей. Для измерения как дозвуковых, так и сверхзвуковых скоростей газа служат специальные насадки, измеряющие статическое давление и давление торможения.




Рекомендуем ознакомиться:
Совершенно правильно
Совершенно различные
Совершенную технологию
Советская энциклопедия
Связывания свободной
Связывающие координаты
Связанные колебания
Связанных отложений
Семейства характеристик
Связующими материалами
Свариваемые материалы
Свариваемых поверхностей
Свариваемым поверхностям
Свариваемость ограниченная
Сваривается аргонодуговой
Меню:
Главная страница Термины
Популярное:
Где используются арматурные каркасы Суперпроект Sukhoi Superjet Что такое экология переработки нефти Особенности гидроабразивной резки твердых материалов Какие существуют горные машины Как появился КамАЗ Трактор Кировец К 700 Машиностроение - лидер промышленности Паровые котлы - рабочие лошадки тяжелой промышленности Редкоземельные металлы Какие стройматериалы производят из отходов промышленности Как осуществляется производство сварной сетки