- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •РАЗДЕЛ 1. УРАВНЕНИЯ ГАЗОВОЙ ДИНАМИКИ ДЛЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СТРУЙКИ – ПОВТОРЕНИЕ ПРОЙДЕННОГО
- •1.1 Используемый математический аппарат
- •1.2 Уравнение неразрывности
- •1.3 Уравнение количества движения
- •1.4 Уравнение энергии
- •1.5 Предельная скорость движения газа. Число Маха и коэффициент скорости
- •РАЗДЕЛ 2. ОДНОМЕРНЫЕ ГАЗОВЫЕ ПОТОКИ
- •2.1 Звуковые волны. Скорость звука. Излучение звука
- •2.2 Волны конечной интенсивности. Инварианты Римана. Характеристики
- •2.3 Механизм образования скачков уплотнения
- •2.4 Прямые скачки уплотнения. Ударная адиабата
- •2.5 Скорость распространения ударной волны и спутного потока за ней
- •2.6 Элементарная теория ударной трубы
- •2.7 Косые скачки уплотнения
- •2.8 Теория мелкой воды
- •2.9 Волны горения и детонации в газах
- •2.10 Общие условия перехода от дозвукового течения к сверхзвуковому
- •РАЗДЕЛ 3. ПЛОСКИЕ ТЕЧЕНИЯ НЕВЯЗКОГО ГАЗА
- •3.1 Общие уравнения
- •3.2 Метод малых возмущений
- •3.3 Дозвуковые течения при малых возмущениях
- •3.5 Обтекание малого угла сверхзвуковым потоком
- •3.6 Обтекание тонкого профиля сверхзвуковым потоком газа
- •3.7 Волны разрежения. Центрированные волны
- •3.8 Общая задача о двумерном стационарном движении газа. Уравнение Чаплыгина
- •РАЗДЕЛ 4. ТЕЧЕНИЕ ГАЗА В СОПЛАХ И ДИФФУЗОРАХ
- •4.1 Формы сопел. Простейшая теория сопла. Истечение сверхзвуковой газовой струи из сопла на нерасчетном режиме
- •4.2 Дозвуковые и сверхзвуковые диффузоры
- •РАЗДЕЛ 5. ГАЗОВАЯ ДИНАМИКА ЭЛЕМЕНТОВ ТУРБОМАШИН
- •5.1 Обтекание конечных тел. Ламинарный и турбулентный след
- •5.2 Дозвуковое обтекание тонкого крыла. Формула Жуковского
- •5.3 Обтекание решетки профилей газа
- •5.4 Простейший расчет ступени лопаточной турбомашины
- •ЛИТЕРАТУРА
- •ПРИЛОЖЕНИЯ. ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ НА СЕМИНАРАХ И В РАСЧЕТНОМ ЗАДАНИИ
- •П1. Гидравлическое сопротивление трубы при ее внезапном расширении
- •П2. Расчет простейшего эжектора
- •П3. Пример расчета аэродинамического нагрева
- •П4. Гидравлический удар при внезапной остановке потока жидкости
- •П5. Трубка Пито при сверхзвуковом движении газа
- •П6. Прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД)
- •П.7. Одномерное стационарное течение газа по трубе постоянного сечения с подогревом
- •П.8. Адиабатическое течение газа с трением в трубе постоянного сечения
- •П.9. Варианты расчетного задания по курсу "Техническая газодинамика"
- •Вариант 1. Крыловой профиль в гиперзвуковом потоке
- •Вариант 2. Ракета А-4
- •Вариант 3. Снаряд
106
Вариант 3. Снаряд
Исходные данные для расчета:
Число Маха снаряда, M1 = 6 ;
Угол полураствора носовой части: α = 200 ; Калибр (диаметр) снаряда: D = 122 мм ; Длина снаряда: L = 5D.
Определить:
1.Волновую картину течения вокруг снаряда (где образуются ударные волны и сектора разрежения);
2.Параметры газа в областях I, II, III;
3.Определить силу сопротивления, действующую на снаряд, за счет возникновения ударных волн (это так называемое "волновое сопротивление"). Сравнить ее с силой сопротивления, которая
определяется по формуле F = CD (ρW2/2)Smidel, CD ~ 0.44 (формула применима для плохо обтекаемых тел при M1 < 1 ).
Алгоритм решения:
1.Параметры газа в области I определяются по методике, описанной в п. 2.7. По формуле (2.7.11) определяется угол α, который образует с косым скачком вектор скорости набегающего потока. Далее по (2.7.9 – 10) определяется плотность и давление за косым скачком, скорость потока – по (2.7.1 – 3).
2.Параметры газа в областях II, III определяются по методике, описанной в п. 3.7. По формулам (3.7.16 – 18) определяется начало и конец сектора разрежения, далее по (3.7.13 – 15) определяется скорость и давление газового потока на выходе из сектора разрежения, плотность газа определяется по адиабате.
