Особенности течения сверхзвуковых потоков в узких цилиндрических каналах
9
ние газодинамической картины, вызванное увеличением толщины
пограничных слоев и их смыканием: дозвуковая зона течения охва-
тывает всё поперечное сечение насадка, занимая при этом примерно
треть его длины.
Распределения статического давления, скорости и числа Маха на
оси канала для рассмотренных расчетных вариантов представлены на
рис. 4, 5 и 6 соответственно. Как видно, по мере удлинения канала
средний уровень статического давления увеличивается, а средние
значения скорости потока и числа Маха в канале уменьшаются, что
обусловлено возрастанием потерь при увеличении длины насадка.
Так, средняя скорость потока, истекающего из канала в окружающую
среду, составляет
U
≈ 1 800 м/с при
L
= 50 мм и
U
≈ 1 300 м/с при
L
=
= 150 мм (см. рис. 5). В случае максимального торможения потока
(при длине канала 150 мм) статическое давление имеет ярко выра-
женный максимум, соответствующий
p
= 0,4 МПа (кривая 3 на
рис. 4), при этом практически отсутствуют характерные для более
коротких каналов колебания давления, вызванные формированием
псевдоскачка на входе в канал. На рис. 6 (кривая 3) отчетливо видно,
как изменяется число Маха на оси канала длиной 150 мм при перехо-
де скорости потока от сверхзвуковой к дозвуковой (при
x
/
D
= 12), а
затем (при
x
/
D
= 24) от дозвуковой к сверхзвуковой. Отметим, что
Рис. 4.
Распределение статического давления на оси потока при различных
значениях длины канала
