31. Физическая картина течения при обтекании сверхзвуковым потоком внешнего тупого угла.

Сверхзвуковой набегающий плоскопараллельный сверх звуковой поток движется вдоль горизонтальной стенки. В угловой точке О он отклоняется и приобретает направление наклонной стенки.

Вершина О является источником слабых возмущений которые в виде множества прямолинейных характеристик разряжения располагаются в пределах угла ВОД. Первая характеристика разряжения ОВ находится под углом к вектору скорости невозмущенного потока. Прямолинейность характеристик указывает на неизменность всех параметров потока до встречи с ним. Конечное изоэнтропное расширение газа, ускорение М₂>M₁ и поворот потока на угол в течении Прандтля – Майера происходит только в пределах угла ВОД и является результатом бесчисленного множества элементарных скачков разряжения на характеристиках.

32. Пересечение отражение от твердой поверхности и от границы свободной струи характеристик и волн разряжения.

Пусть характеристика падает в точке О на стенку, параллельно которой течет сверхзвуковой поток. При пересечении характеристики разряжения СН поток отклоняется от стенки, в результате чего между отклоняемым потоком и стенкой возникает внешний тупой угол 180⁰ +, генерирующий отраженную характеристику разряжения ОК, на который поток совершает поворот по часовой стрелке на угол. Угол отраженной характеристикитак как М₁>M₂ .

а) отражение характеристики от стенки б) тоже для волны разряжения в) тоже от границы свободной струи.

Если на стенку падает волна разряжения, то отраженные характеристики расходятся веером, как бы продолжая падающую волну.

Рисунок в: Волна разряжения падает из вершины тупого угла на поверхность потенциального разрыва скорости НК и отражается в виде сходящегося пучка характеристик сжатия. Давление в невозмущенном потоке левее первой характеристики НС равно Р, так как граница струи не удерживает перепада давления. За характеристикой разряжения НС давление Р₂<P₁.

При отражении характеристик от твердой стенки тип возмущения сохраняется: характеристики разряжения отражаются в виде характеристик разряжения, а характеристики сжатия – в виде характеристик сжатия. При отражении от границы свободной струи тип возмущения меняется на обратный.

33. Отражение скачков уплотнения от твердой поверхности и границы свободной струи.

На косом скачке уплотнения АБ сверхзвуковой поток тормозится от М₁ до М₂ и поворачивает по часовой стрелке в сторону стенки на угол . Непосредственно у стенки поток повернуть не может, поэтому в точке Б возникает отраженный косой скачок, на котором поток М₂ тормозится и поворачивает в противоположную сторону после чего течет с М₃ параллельно стенке скачки АБ и БВ принадлежат различным семействам. Параметры этого течения могут быть определены по диаграмме : по заданным М₁ и определяются углыи. Затемопределяется

косой скачок Ас взаимодействует с границей струи в точке С. В точке С косой скачок отражается в виде волны разряжения СБД, проходя через которую сверхзвуковой поток М₂ ускоряется до М₃ , а давление снижается до давления окружающей среды Р₂=Р₁ . Иначе течение протекать не может, так как НСД отделяется от окружающей среды только границей струи СН, которая не может удерживать разность давлений. Граница струи отклоняется в точке С от своего первоначального положения на угол, равный сумме углов отклонения потока в косом скачке и в волне разряжения СВД.