Рабочий процесс и устройство воздухозаборников для сверхзвуковых скоростей полёта.
Торможение воздушного потока во входных устройствах для трансзвуковых скоростей полёта ( ) осуществляется в прямом скачке уплотнения, возникающем на входе в ВЗ (рис.3.14). Прямой скачок уплотнения представляет собой ударную волну давления, отличающуюся резким (скачкообразным) изменением скорости и давления потока.
Из газовой динамики известно, что движение потока в прямом скачке уплотнения описывается формулой: где приведенная скорость перед скачком уплотнения;
то же за скачком уплотнения.
Из этой формулы следует, что скорость потока за прямым скачком уплотнения всегда дозвуковая ( ), причём, чем больше , тем меньше .
Принимая процесс торможения в прямом скачке уплотнения адиабатическим, можно определить коэффициент восстановления полного давления в этом скачке (так называемое волновое сопротивление скачка):
Рис.3.14. Схема входного устройства для трансзвуковых скоростей
полёта и изменение параметров потока по тракту ВЗ:
1 – обечайка; 2 – обтекатель; 3 – прямой скачок уплотнения
Эффективность данного ВЗ резко снижается при . Это обстоятельство обусловливает применение данной схемы ВЗ для
Торможение сверхзвукового потока при осуществляется в системе скачков уплотнения, которая включает в себя один или несколько косых скачков уплотнения, заканчивающихся прямым скачком уплотнения. В зависимости от расположения системы скачков уплотнения относительно плоскости отверстия ВЗ различают воздухозаборники с внешним сжатием (система скачков располагается до входа в ВЗ), с внутренним сжатием (система скачков находится внутри ВЗ) и со смешанным сжатием.
На рис.3.15 показана схема воздухозаборника со смешанным сжатием. Система скачков уплотнения включает три косых и один прямой скачок уплотнения, которые располагаются до входа в ВЗ. Поток воздуха ускоряется после прямого скачка уплотнения до появления так называемого образного скачка уплотнения. Форма этого скачка обусловливается
наличием пограничного слоя на внутренней поверхности обечайки и на поверхности конуса. Наличие образного скачка уплотнения делает внешнюю систему скачков более независимой от режима работы двигателя.
Рис.3.15. Схема течения во входном устройстве внешнего сжатия со
сверхзвуковым втеканием во внутренний канал:
- количество косых скачков уплотнения – 3; - количество прямых скачков
– 2 (один имеет образный вид);
Изменение параметров потока показано вдоль струйки тока
Дата добавления: 2020-02-05; просмотров: 626;