Потери полного давления на скачках уплотнения в импульсных трехмерных потоках

• Автор: Котельников, Андрей Леонидович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Оглавление
Введение

Условные обозначения, применяемые в диссертации

Глава 1. Обзор литературы по дифракции ударных волн, истечению струй и взаимодействию их с преградами

1.1. Автомодельная дифракция ударных волн

1.2. Нерасчетные режимы истечения из сопла. Структура стационарной струи

1.3. Неавтомодельная дифракция ударных волн

1.4. Взаимодействие струи с преградой

Глава 2. Проведение эксперимента и численного расчета, описание установки

2.1. Экспериментальная установка

2.2. Анализ погрешностей измерений

2.3. Численный метод расчета пространственных движений сжимаемого газа

Глава 3. Исследование структуры потока за ударной волной, выходящей из канала
З.Г. Исследование потока за сильной ударной волной, выходящей из каналов различной формы поперечного сечения и
взаимодействие его с преградой
3.2. Исследование особенностей дозвукового потока за слабой
ударной волной
Глава 4. Численное моделирование потока за ударной волной,
выходящей из каналов различного сечения
Выводы
Благодарность
Литература

Введение
Последнее время проявляется большой интерес к изучению нестационарных процессов, происходящих в потоках за ударными волнами. Это объясняется как практической важностью данных исследований, так и фундаментальными нерешенными проблемами, существующими в течениях подобного рода. Экспериментальное изучение таких задач осуществляется на ударных трубах, признанном методе исследования нестационарных газодинамических процессов. При выходе ударной волны из торца ударной трубы происходит дифракция на краях выходного сечения канала. Важной особенностью такого рода течений является наличие скачков уплотнения в потоке за ударной волной. Граничные условия истечения влияют на характер взаимодействия вееров разрежения в потоке за ударной волной, это определяет структуру течения и характер возникновения скачков уплотнения в потоке, косых и прямой ударных в г Процесс прохождения газа сквозь скачек уплотнения не является изоэнтропическим процессом, происходит перераспределения энергии, переход механической энергии в тепловую энергию. Механическая энергия потока газа характеризуется величиной полного давления. При прохождении потока через центральный скачок уплотнения механическая энергия необратимо переходит в тепловую. Количественной характеристикой необратимости процесса прохождения газа сквозь прямой скачек служит величина отношения полных давлений до и после скачка уплотнения. Наименьшие потери могут быть достигнуты при такой геометрии течения, когда взаимодействие волн разрежения и уплотнения приведет к

это связано с тем, что начальный перепад давлений в этом случае будет выше.
Рисунок 1.4.1. Схема взаимодействия импульсной струи с преградой. 1 - отражающее сопло, 2 - преграда, 3 - кольцевой вихрь, 4 - фронт вихря, 5 - отраженная ударная волна, 6 — падающая ударная волна, 7 - диск Маха.
Если в торце канала установлена диафрагма с соплом, критическое сечение которого мало по сравнению с сечением трубы, . э ь пространстве начнет распространяться импульсная струя, перед которой распространяется пусковая ударная волна. Воздействие на предметы подобных струй отличается от воздействия стационарных струй. Рассматривая тот или иной случай, неизбежно приходится иметь дело с изучением различных газодинамических объектов: вихревых структур, областей дозвукового и сверхзвукового течения, что приводит к образованию сложных систем скачков уплотнения. Изучению вопроса о взаимодействии стационарных струй с преградой были посвящены работы [93-96], где указывается на образование скачка уплотнения перед преградой и зоны обратного течения. Было