64. Динамическое соотношение на поверхностях нормального разрыва. Ударная адиабата Гюгонио. Системы скачков уплотнения, их реализация в сверхзвуковых входных устройствах.

Динамические соотношения связывают давление и плотность до и после скачка.

За скачком уплотнения:

Учитывая, что ,подставив в соотношение скоростей и выразив , получим:

Последнее выражение – предельный случай динамического соотношения для скачка, выродившегося в слабые возмущения – уравнение идеального адиабатного или изоэнтропного уравнения . Торможение в скачке уплотнения не является изоэнтропным, так как сопротивление изменению энтропии сопровождается потерями.

Ударная адиабата.

За счет повышения давления в скачке, , а за счет тепла удара . Поэтому в СУ сжатие идет по ударной адиабате – совокупности точек, изображающих состояние газа за серией скачков разной интенсивности. Идеальная адиабата показывает процесс внутри волны сжатия, ударная адиабата – ГМТ, отображающее состояние за множеством разных скачков. Из-за выделяющегося тепла удара, сжать газ в СУ до нуля невозможно.

Тепло, выделившееся в СУ (тепло удара).

Система СУ.

Увеличение количества скачков приводит в снижению потерь, поэтому выгодно применять несколько СУ. В оптимальной системе СУ интенсивность всех скачков одинакова.

65. Расчет скачков уплотнения.

Расход через нормальное сечение скачка:

В полном движении полный импульс не сохраняется. А в проекции на нормаль полный импульс одинаковый.

Получаем решаемую систему уравнений:

Рассматривается отдельно, считаем известным.

66. Расчет угла фронта косых скачков уплотнения. Предельный угол поворота и возникновение отсоединенных криволинейных скачков уплотнения.

67. Отражение характеристик разряжения и волн разряжения от твердой стенки и границы свободной струи.

Правильное отражение. Стенка расположена параллельно направлению скорости невозмущенного потока. Скачок образуется в точке А. При переходе через первичный скачок АВ линия тока отклоняется к прямой стенке на угол . В точке В этот поворот неосуществим, и граничная линия тока сохраняет направление стенки. В результате возникает отраженный косой скачок ВС. Углы падающего и отраженного скачков при этом неодинаковы, так как неодинаковы скорости перед и после скачка.

Маховское отражение. Если угол отклонения стенки , т.е. максимального угла отклонения (зависит от скорости за скачком), то отраженный скачок ИС искривляется и сдвигается против течения. При этом деформируется и первичный скачок АВ. Элемент DB этого скачка становится нормальным к стенке, система скачков приобретает λ-образную форму. За криволинейным скачком поток может быть сверхзвуковым. При существенном уменьшении или происходит деформация скачка АВ, преобразующегося в отошедший криволинейный скачок .

68. О тражение волн сжатия и скачков уплотнения от твердой стенки. Правильное и Маховское отражение от плоской твердой стенки.

69. Отражение волн сжатия и скачков уплотнения от границы свободной струи.