Понятие звука При полете с большими скоростями
Отношение скорости полета к скорости звука называется числом Маха
жүктеу/скачать 1.63 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- , увеличение же скорости звука характеризует уменьшение сжимаемости.
- характере распространения малых возмущений
| Отношение скорости полета к скорости звука называется числом Маха:
Число Маха считают критерием сжимаемости потока. Чем больше скорость потока, тем больше сжимаемость воздуха, увеличение же скорости звука характеризует уменьшение сжимаемости. При малых скоростях полета возмущения, вызванные движением самолета, значительно его опережают, воздух успевает раздвинуться и “приспособиться” к обтеканию самолета, сжатие при этом незначительно (рис.5.1,а). Если самолет, каждая точка которого является источником слабых возмущений, распространяющихся во все стороны со скоростью звука в виде колебаний давления и плотности воздуха, летит с дозвуковой скоростью (а), сферические волны возмущений опережают самолет, т.е. все пространство вокруг летящего самолета является возмущенным. При полете самолета со скоростью, равной скорости звука б, созданные самолетом сферические волны возмущений, имеющие также скорость звука, не могут оторваться от источника возмущений и уйти вперед. Они будут накладываться одна на другую и, имея с самолетом общую точку касания, создадут перед ним плоскую поверхность, на которой все звуковые волны находятся в одной фазе колебаний – фазе уплотнения. Эта поверхность разделяет пространство на две области – невозмущенную перед самолетом и возмущенную за ним. При сверхзвуковой скорости полета самолета (в) сферические волны возмущений будут отставать от источника, граница возмущений будет проходить на конической поверхности, называемой конусом возмущений или волной Маха. Угол между образующей этого конуса (линией Маха) и направлением скорости полета называется углом Маха. Его значение определяется отношением пути s = at , пройденного волной возмущения со скорoстью звука a за определенный промежуток времени t, к пути L = Vt, пройденному за это же время самолетом, летящим со скоростью V: На поверхности конуса Маха, будет происходить наложение волн возмущения, находящихся в фазе уплотнения. Поверхность конуса Маха разделяет пространство вокруг летящего самолета на две области – возмущенную внутри конуса и невозмущенную вне его. Отличительной особенностью именно сверхзвуковых потоков является то, что в сверхзвуковом потоке конусы возмущений (слабые возмущения от множества точечных источников возмущений) накладываются друг на друга и, суммируясь, создают более сильное возмущение среды – ударную волну. При больших скоростях полета созданные самолетом возмущения не могут значительно его опередить. Резкое столкновение самолета с невозмущенной средой вызывает сильное сжатие воздуха (рис.5.1,б ). Таким образом, проявление свойства сжимаемости воздуха в полете находится в прямой зависимости от скорости движения самолета и в обратной от скорости звука, т.е. зависит от числа Маха. Если , то сжимаемостью воздуха можно пренебречь. При сжимаемость воздуха следует учитывать. С увеличением высоты полета скорость звука уменьшается. Следовательно, при той же скорости полета значение числа Маха увеличивается: где: – число Маха на данной высоте. Первая особенность заключается в том, что для дозвуковых скоростей для увеличения скорости струйки газа необходимо сужать, а для уменьшения скорости – расширять. Если же скорости сверхзвуковые, то для увеличения скорости струйка должна расширяться, а для уменьшения сжиматься. Вторая особенность движения газа заключается в разном характере распространения малых возмущений в дозвуковом и сверхзвуковом потоках (рис.5.2). жүктеу/скачать 1.63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|