быть без остатка превращена в любые другие виды энергии, от тепла.

Только в энергетически изолированных течениях снижение пол­ ного давления указывает на уменьшение располагаемой энергии газа. При подводе тепла к движущемуся газу располагаемая энер­ гия его увеличивается. Именно в этом состоит назначение камеры сгорания. Уменьшение полного давления при этом указывает толь­ ко на то, что располагаемая энергия повышается на меньшую вели­ чину, чем при подводе того же количества тепла к неподвижному газу при р* = const и при более высокой температуре. Для сниже­ ния теплового сопротивления необходимо подводить тепло при ми­ нимальном значении т. е. при максимальной температуре. Этот способ снижения теплового сопротивления ограничивается увели­ чением массы и габаритов камеры.

14.4. ВОЗДЕЙСТВИЕ ТРЕНИЯ

Трение сопровождает все реальные течения. В этом параграфе рассматриваются течения вязкого газа в трубе. Величину воздейст­ вия трения будем изменять с помощью изменения длины трубы.

Уравнение (11.59) для данного случая

(14.21)

показывает, что дозвуковой поток М <1 под воздействием трения ускоряется dW>0, а сверхзвуковой — тормозится dW < 0. В связи с тем, что воздействие трения имеет только положительный знак /тр= <7тр>0, ускорение дозвукового потока и торможение сверхзву­ кового может происходить только до скорости звука. Плавный пе­ реход через скорость звука за счет трения невозможен. Поэтому скорость звука может устанавливаться только на срезе трубы.

Температура торможения при воздействии трения не изменяет­ с я — ri* = r 2* = r* = const и aKp = const по причине энергетической изолированности течения и в соответствии с уравнением энтальпии

( 11.8) .

Давление и плотность заторможенного газа при воздействии трения уменьшаются, что объясняется увеличением энтропии ds = = dqTV/T>0 и следует из (11.38) и P * = Q * R T * . Для определения р2* и р2* в произвольном сечении 2—2 трубы используем уравнение неразрывности (11.44)

При известных К2 и Xi все остальные параметры определяются по (11.28 11.30).

П р и в е д е н н а я с к о р о с т ь в п р о и з в о л ь н о м сеч е ­ нии 2—2 трубы. Подставим в (14.21) значение

см.

где dx — элемент длины трубы, на котором коэффициент сопротив­ ления трения равен £тр= const.

Вбольшинстве практически важных турбулентных течений газа

вшероховатых трубах коэффициент сопротивления трения не зави-

сит от числа Рейнольдса, а в технически гладких трубах лишь сла­ бо зависит от него (8.30). Кроме того, при заданном течении чис­ ло Рейнольдса Re = QWd/\i изменяется вдоль трубы только в связи с изменением р, за счет относительно небольшого изменения темпе­ ратуры (1.15). Примем £тр вдоль данной трубы постоянным и про­ интегрируем (14.23) в пределах от %\ до Хг и от 0 до х, получим

где х — приведенная длина трубы — характеризует особенности газа и течения: (— + ln X2j =<р (X) — газодинамическая функция

На рис. 14.8 приведены графики Яг= /(Яi; х)> рассчитанные по (14.25). Величина Xi отложена по оси ординат при х=0- Каждому Я| соответствует определенная критическая приведенная длина тру-

На рис. 14.9 представлено изменение параметров газа и показа­ теля политропы в трубе для течения с трением в зависимости от Принято для дозвукового потока Лл1= 0,1 для сверхзвукового — Х\ = = 2,051 и к= 1,4. Разрыв между графиками для дозвукового и сверх­ звукового потоков подчеркивает невозможность плавного перехода

В и Г диаграммы Ts сверхзвукового течения) расходуется на со­ вершение работы трения (площадь Г= ^Тр) и на работу проталки­

вания газа в области с большим давлением (площадь В = ^