Table of Contents Table of Contents
Previous Page  123 / 296 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 123 / 296 Next Page
Page Background

123

3.2. Применение РДТТ для сверхзвуковой газотермической резки...

Таким образом, результаты экспериментальных исследований

подтвердили работоспособность основных узлов стендовой уста-

новки и показали высокую эффективность воздействия высоко-

скоростного двухфазного потока на различные материалы.

3.2.4. Расчет характеристик

и проектирование насадков

Поскольку качество процесса сверхзвуковой резки в большой

степени определяют условия ускорения рабочего тела и его взаимо-

действия с обрабатываемым материалом, то для определения опти-

мальных параметров двухфазной струи вблизи преграды были

проведены расчеты течения газа в осесимметричных насадках и

струях. Ниже представлены некоторые результаты, полученные по

программам, разработанным для персональных компьютеров.

На рис. 3.7

приведены результаты расчета недорасширенных

сверхзвуковых струй, истекающих из соплового насадка в покоящуюся

среду с внешним противодавлением

p р

н a

<

.

Поток на входе в на-

садок принимался равномерным и параллельным оси

x

со значением

приведенной скорости

λ

а

=

1 2, .

Расчет струй, истекающих из насадка при степени нерасчетности

п р p

=

=

a н

/

10

и

n

= 20 соответственно, приведен на рис. 3.7,

а

,

б

.

Степень нерасчетности струй (рис. 3.7

в

,

г

) составляет

n

= 40 и

n

= 60. Линии постоянного числа Маха М

=

const нанесены через

равные интервалы

M = 0,2 причем крайние левые соответствуют

λ

а

=

1 2, .

Сгущение линий уровня М

=

const дает представление о

положении висячего скачка уплотнения.

Увеличение степени нерасчетности при постоянном внешнем

давлении соответствует повышению давления в камере установки

и, как видно из полученных результатов, приводит к увеличению

диаметра струи, истекающей из насадка.

Ранее была показана плита с отверстием, полученным в результате

проведения экспериментальных работ по исследованию воздействия

высокоскоростного двухфазного потока на различные преграды (см.

рис. 3.6,

г

). Заметим, что в случае соударения сверхзвуковой струи

со стенкой (без отверстия) картина течения будет иной. Возможные

схемы течения представлены на рис. 3.8,

где двойными линиями

изображены ударные волны, жирной сплошной линией — граница

струи, тонкими линиями — характеристики, штриховой линией —

тангенциальный разрыв, пунктиром—звуковая линия. Так, рис. 3.8,

а