Расчетно-теоретическое исследование взаимодействия высокотемпературного сверхзвукового потока с моделью летательного аппарата

5 / 12

Расчетно-теоретическое исследование взаимодействия…
Инженерный журнал: наука и инновации # 12016 5
Давление потока перед скачком уплотнения вычисляется по формуле
1
2
ск к ск
1 1
2
k
k k
p p M

   
  
 
.
Безразмерная относительная площадь сопла в сечении, где уста-
новился скачок, есть величина, обратная газодинамической функции
(ГДФ) ск q :
ск
ск
1
f
q
 .
Значение ГДФ ск q определяется через приведенную скорость ск 
1 1
1 1
2
ск ск ск
1 1
1
1 2
k k k k
q
k
       
       
   
.
Значение ск  связано с ГДФ ск
ск
к
p
p
  соотношением
0,5
1
ск ск
1
1
1
k
k k
k
     
       
  
 
   
.
Для обеспечения безотрывного течения в сопле необходимо зада-
вать геометрическую степень расширения такой, чтобы давление на
срезе сопла р а было меньше рск : а ск p p .
Результаты расчета при изменении давления в камере сгорания
к p представлены в табл. 1.
Таблица 1
Предельные значения параметров потока на выходе из сопла,
обеспечивающие безотрывное течение в сопле
при различных значениях давления в камере сгорания
к p , МПа а p , кПа а M а f
8 27,66 4,269 20,306
10 26,71 4,447 24,476
12 25,96 4,594 28,453
14 25,36 4,721 32,380
15,8 24,90 4,821 35,844
18 24,42 4,930 39,994
20 24,05 5,019 43,689
22 23,71 5,100 47,483
На рис. 2 представлены результаты расчета поля течения в сопле
при безотрывном истечении (рис. 2, а ) и при наличии отрыва потока
от стенок конического сопла (рис. 2, б). Для наглядного представле-