Измерения скорости газа в ракетно-космической технике

Скачать в pdf «Измерения скорости газа в ракетно-космической технике»


Аэродинамические трубы представляют собой сложные, зачастую уникальные инженерные сооружения с развитой системой обеспечения функционирования. Принципиальные различия в их конструкции связаны с формированием рабочей части трубы по одному из трех типов (рис. 4).


а)


Vo


р=0,1 МПа


..

р= var

Рис. 4. Схемы рабочей части: а — открытая; б — закрытая; в — камера Эйфеля (герметичная камера для начального участка свободной струи)


б)


в)


Закрытая рабочая часть аэродинамической трубы обеспечивает ряд преимуществ перед открытой, главным из которых является возможность широко варьировать статическим давлением р при сохранении равномерного поля скоростей. Таким же качеством обладает камера Эйфеля, схема установки модели в которой представлена на рис. 5.


Выполнение подобия по критериям M и Re особенно важно для теплосиловых испытаний при наличии разрушающихся теплозащитных покрытий. В этом случае происходит изменение конфигурации аэродинамического контура летательного аппарата. Другое важное направление — смена режима течения в пограничном слое или отрыв последнего.

Рис. 5. Схема газодинамических испытаний тепловой зашиты в аэродинамической трубе с камерой Эйфеля:


1 — гиперзвуковое сопло; 2 — камера Эйфеля; 3 — модель;


4 — выхлопной диффузор


К габаритам модели выдвигаются требования, чтобы возмущения, вносимые ею в сверхзвуковой поток в виде скачков уплотнения или слабых волн сжатия, не достигли модели после отражения от стенок рабочей части. Поэтому строится схема отражения головного скачка, возникающего перед проектируемой моделью при различных углах атаки (рис. 6), и исключается попадание отраженных скачков на хвостовую часть модели.


Поперечные размеры модели и державки выбираются из условия запуска аэродинамической трубы. Допустимое загромождение (отношение площади миделя модели к площади среза сопла) увеличивается с ростом числа Маха на срезе сопла Ма и приближенно равно 0,16, 0,18 и 0,22 при Ма равном 3, 4 и 5 соответственно.

Скачать в pdf «Измерения скорости газа в ракетно-космической технике»