Нахождение сверхзвуковой силы воздействия потока на преграду и сравнение полученного давления с теоретически найденным в отдельных характерных точках

КАФЕДРА А5

Лабораторная работа №6

“Силовое воздействие сверхзвуковой струи на преграду конечных

 размеров  ”

Выполнил: Югай А.Е.

Группа К-331

Отметки руководителя:                                 

Работа принята:                                              

«     »__________2005г.                                                                                         

Санкт-Петербург

2005

.

Цель работы

Экспериментальное определение распределение давления по поверхности сферической преграды, обтекаемой сверхзвуковой струей, нахождение сверхзвуковой силы воздействия потока на преграду и сравнение полученного давления с теоретически найденным в отдельных характерных точках.

Основные формулы.

q (M) =(R_*/R)²

x_p=-r_a ctg q_a

r_a-радиус выходного сечения сопла;

q_a-угол наклона стенки сопла;

r_* - радиус критического сечения сопла;

R_*=r_* / sin q_a

x =R*cos  q +x_p; r=R*sin q ;

q(M)= R_*²/((x-x_p)²+r²);

x_b = r_actg (a_a-q_a )-граница невозмущенной области,график распределения маха ищется лишь в этой области.т.е. для x<x_b;

p₀₂/p₀₁=(2*k/(k+1)M_n²-(k-1)/(k+1))^-1/9k-1)(2/(k+1)M_n^-2+(k+1)/(k-1))^-k/(k-1);

 

r_a =1см

r_*=0.75см

q_a=4,75⁰

x=x_c / r_a=0.8

P0,атм	P1	P2	P3	P4	P5	P6	P7	OH,см
6.00	3.60	3.40	3.30	3.08	0.90	0.50	-0.65	5.62
5.00	2.90	2.80	2.80	2.56	0.80	0.45	-0.70	1.50
4.00	2.30	2.20	2.10	1.88	0.47	0.25	-0.75	3.37

R_*=9.06

x_p= -12.03

q(M_a)=(F_*/F_a)=(r_*/r_a)²=0.563=>M_a.=2.06

a_a= arcsin (1/M_{a) =} 29⁰

x_b= 2.21см

x,см	r,см	Q(M)	M
0	1.000	0.563	2.06
0.500	0.770	0.521	2.15
1.000	0.550	0.483	2.24
1.500	0.325	0.448	2.32
2.000	0.100	0.417	2.40
2.210	0.005	0.405	2.43`

Распределение чисел Маха вдоль оси струи на участке OB.

roh,см	r  см	q(M)	M
1.50	0.325	0.448	2.32

P₀₁=p₀

P01,атм	P02,атм
5.0	2,87

Сравнение теоретических и практических данных:

(p_02t –p_02r)/p_02t*100% = (2.9-2.87)/2.9*100% =1.03

P0,атм	Rt
6,0	328.1
5.0	268.1
4.0	208.3

P0,атм	N
6.0	423.9
5,0	353.2
4,0	282.6

N/Rt	x/ra
1.29	5.62
1.32	1.50
1.36	3.37

x1=x/r_a

N1=N/R_t

 

P,атм	R,см
3,60	0
3,40	0,25
3,30	0,50
3,00	0,75
0,90	1,00
0,50	1,25
-0,65	1,50