Взаимодействия элементов ударно-волновых систем между собой и с различными поверхностями

• Автор: Чернышов, Михаил Викторович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 173 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Основные обозначения
Введение
1. Ударно-волновые системы и их элементы
1.1. Ударно-волновые системы и их оптимальность
1.2. Интенсивности элементов ударно-волновых систем. Соотношения
на скачках и волнах
1.3. Поворот потока на скачках и волнах. Плоскость интенсивностей волн
1.4. Дифференциальные условия динамической совместности на скачках уплотнения и слабых разрывах
1.5. Огибающая семейства прямолинейных характеристик и основные неравномерности течения в волне Прандтля-Майера
1.6. Взаимодействие элементов систем. Ударно-волновые структуры
1.7. Течения с несколькими ударно-волновыми системами
2. Взаимодействия догоняющих скачков уплотнения и волн Прандтля-Майера
2.1. Взаимодействие волны Прандтля-Майера и последующего догоняющего скачка
2.1.1. Схема воздействия волны Прандтля-Майера на последующий догоняющий скачок
2.1.2. Определение формы скачка на основе дифференциальных условий динамической совместности
2.1.3. Модель взаимодействия, предполагающая равенство статических давлений и сонаправленность потоков за исходящими волнами
2.1.4. О точности предлагаемых моделей взаимодействия
2.1.5. Форма и перегибы криволинейного скачка
2.1.6. Смена типа течения за скачком и в отраженной волне
2.1.7. Вырождение исходящих скачков и волн
2.1.8. Возникновение дозвукового течения за скачком и отраженной волной..
2.1.9. Построение скачка с дозвуковым течением за ним
2.1.10.Влияние показателя адиабаты на решение задачи

2.2. Взаимодействие скачка уплотнения с последующей догоняющей волной
Прандтля-Майера
2.2.1. Схема взаимодействия скачка и догоняющей волны
2.2.2. Определение параметров исходящих скачков и волн
2.2.3. Свойства отраженной волны
2.2.4. Особые случаи взаимодействия скачка с догоняющей волной
2.2.5. Приложение решения задачи взаимодействия к оптимизации потерь полного давления
2.2.6. Аппроксимация формы взаимодействующего скачка
2.2.7. Приложение решения задачи к анализу регулярного и маховского отражения
Выводы по главе
3. Модели взаимодействия волн Прандтля-Майера с различными поверхностями
3.1. Постановка общей задачи о взаимодействии волны с поверхностью
3.2. Общая система уравнений
3.3. Применение построенных моделей
3.4. Отражение слабого разрыва от поверхности
3.5. Модель течения с постоянными вдоль линий тока параметрами в задаче
о взаимодействии волны разрежения со свободной поверхностью
3.6. Сопряжение волны Прандтля-Майера с границей области квазиодномерного
течения
3.7. Дифференциальные характеристики поля течения в отраженной волне
3.8. О возможности обобщения на осесимметричный случай
3.9. Выводы по главе
4. Оптимальные ударно-волновые системы в сверхзвуковой аэродинамике
4.1. Оптимизация ударно-волновых систем в задаче об обтекании одиночной
пластины
4.2. Стационарное взаимодействие сверхзвуковых потоков на задней кромке
пластины
4.3. Постановка задачи об обтекании пластины с передним щитком
4.4. Области существования ударно-волновых систем

4.5. Исследование разностей статических давлений и температур при нулевом
угле атаки пластины
4.6. Оптимизация ударно-волновых систем при ненулевых суммарных углах поворота потока
4.7. Влияние наклона щитка на аэродинамические коэффициенты
4.8. Выражение аэродинамических коэффициентов многоугольных профилей
через интенсивности скачков и волн
4.9. Анализ аэродинамических коэффициентов многоугольных профилей
Выводы по главе
5. Приближенно-аналитические модели сверхзвуковых течений
с маховским отражением скачков уплотнения
5.1. Описание структуры течения. Постановка задачи
5.2. Особые и оптимальные свойства стационарных маховских конфигураций
5.3. Место рассматриваемого отражения на множестве произвольных
тройных конфигураций
5.4. Приближенное описание течения за маховским скачком
5.5. Расчет сверхзвуковой части течения методом характеристик
5.6. Тип течения за отраженным скачком
5.7. Аналитическое описание поля течения за отраженным скачком
5.8. Построение отраженного скачка
5.9. Падение веера характеристик на тангенциальный разрыв
5.10. Алгоритм подбора высоты маховского скачка
5.11. Результаты расчетов струйного течения
5.12. Обобщение на случай течения в плоском сужающемся канале
Выводы по главе
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложение

где г - расстояние до соответствующей точки на дискриминантной кривой (в частно-
просто расстояние до ее цен тра.
Если криволинейный скачок ВС (рис.2.1,6) проходит насквозь веер характеристик волны, то в точке С он вновь испытывает конечный разрыв кривизны. Величина
линии тока на головной характеристике О0С волны гх, имеющий иной знак:
В частности, если веер характеристик волны гх неширок (характеристики ОВ и О0С практически совпадают), из (2.1-2.3) прямо следует, что кривизна скачка _/4 на выходе из точки С равна нулю.
Расчеты, проведенные методом характеристик второго порядка точности [25], показывают, что скачок у4 (в частности, в точке С) имеет крайне малую кривизну. Например, при Мх =1.5, Jx =0.8, J2 =1.4 его геометрическая кривизна в точке С составляет 2-Ю-6, при М1 =3, J^—0A, J■f=4 - величину около 3-Ю“5, а при
М] =5, =0.3, Зг =10 - около 4-Ю-6. В первом случае разрыв геометрической
кривизны в точке С приводит к ее уменьшению примерно в 1200, во втором - в 800, а в третьем - в 4500 раз. Анализ расчетов приводит к выводу, что кривизна скачка у4 в точке С мала по сравнению с кривизной скачка ВС и может быть принята равной нулю. В этом случае кривизна скачка ВС вблизи точки С вычисляется исходя из соотношения (2.1).
Теперь рассмотрим скачок уплотнения, провзаимодействовавший не со всей волной, а лишь с ее частью, ограниченной характеристиками ОВ и ЕХЕ (рис.2.1,а-б). Взаимодействие скачка с остальной частью волны не влияет на форму скачка на участке ЕС. Поэтому из предположения о нулевой кривизне скачка в точке выхода из веера характеристик следует, что соотношение (2.1) можно использовать для определения кривизны скачка не только в граничных, но и во внутренних точках этого веера. Тогда кривизна скачка уплотнения на всем участке ВС определяется следующим образом:
ста, величина 'В для точки В). В случае центрированной волны (рис.2.1,6) г -
этого разрыва также определяется соотношением (2.2), где [А2] - разрыв кривизны
(2.3)