по логарифмической шкале. Состояние В .чарактери.зует величиной нормальной к плоскости скачка компоненты ск рости и соответствутощим критерием М. прямого скач! отгределяемым отрезком ВС. Отрезок АВ дает величи MJM, и, таким образом, величину sin ai. На днаграм; рт1с. 2-4 также нанесена шкала Igsincii, по которой мож непосредственно определить угол аь Точка В, очевидно, i ходится на линии энергии, которой соответсгвует метгьш величина температуры торможения, чем точке А, однако же термодинамическая температура.

Параметры потока за скачком уплотнения определяют точкой D, которая находится на пересечении линий энерг и Количества движения, проходящих через точку В; DE ответствует критерию Маха потока в случае прямого скач

Этот крт1терин, естхзственно, меньше единицы. В данн примере критерий М2 потока за косым скачком бо-зьше е, нитт.ы и определяется отрезком EF. Однако возможны с. чаи, когда точка F находится в дозвуковой области. Точк! определяет параметры потока за скачком; она лежит ттересечении ис.ходио11 линии энергии и горизонтали, о.п деляемой термодинамической температурой состояштя Отрезок DF дает sin ai. Угол 2 можно найти по ШУ Igsin; отклоттение ю определяется разностью ui-иг.

Еслп угол наклона скачка к направлению движения . тока близок к 90°, то отклопенпе относительно невелиь В эгом случае по диаграм.ме Ig 7 -Ig 1/ трудно получи точное значение величины i - ка и поэтому .Пчше польз ватБся аналитическим метад.ом. Зависимость k от темпер туры прн этом не приводит к существенным ошибкам, т как в небольшом интерва,ле температур изменение k и небрежимо мало. Таблица отклонений о) и других хар терястнк скаш<ов ртлотаения составлены Кинэном и Щ (Кеепап and Кауе, 1948) для различных значений k. Уме шение давления торможения при слабых скачках невелй так как линии энергии, количества движения и изоэнтря вблизи линии звука почти эквидистантны.

3. ТЕЧЕНИЕ СЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ ПРИ НАЛИЧИИ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Ест в движ.ущсйся среде происходит химическая pt ция, то изменяютея одтювремеино средний ыолекулярт вес и температура, что в свою очередь приводит к изм нию удельного объема газа. Ecjth удельный объем в рез) тате горения, как это обычно бывает, увеличивается, то с 60

п(кгь потока за зоной реакции должна быть больше, чем 1.ар,п1ь движения в этой зоне. Поэтому химическая реакция изменяет характер движения потока.

Реагирующий газ не является чистым веществом в термодинамическом смысле, и в общем случае его состояние д-дре.аеляется большим числом независимых параметров. Однако размер зоны реакции мал сравнительно с размерами областей, .где имеется лишь .полностью сгоревший или полностью несгаревший газ. Поэтому движение потока зависит 1лавным образом от параметров исходной смеси и продуктов сгорания, важнейшими характеристиками которых являются средний молекулярньп ! вес и зависимость энтальпии от температуры.

Как первое .приближение можно считать, что реаганты и нрод\кты сгорания имеют одинаковый молекулярный вес, а соответствующие завнси.мости эитальпйи от температуры отличаются лишь постоянной, которая, очевидно, равна из-MEHeuiHO энтальпии при изотермической реакции. Таким образом, предполагается, что расстояние ло вертикали между кривыми на р1ис. 1-1 не зависит от температуры. Изменение состава при постоянной энтальпии в этом случае можно представить как изменение энтальпии при достоянном составе, т. е. рассматривать пла.мя как область, где к чистому веществу подводится определенное количество тепла. Используя это допущение, по диаграмме \gT-\gV можно пайти изменение параметров движущейся сжимаемой жидкости, происходящее вследствие горения. Такой метод очень удобен и обычно не приводит к серьезным ошибкам. Однако в действительности горение не является простым подводом тепла (см. определение на стр. 19), поэтому следует не забывать об условности этого метода.

Прямые пламена

Су1цсственной особенностью пламен как и скачковуплот-1 ния, является образование в потоке поверхностей разрыва. ак и в предыдущих разделах, лосвящешых скачкам уплог-ния. прежде всего рассмотрим прямые пламена, т. е. пла-нап Рости которых перпендикулярны (нормальны) Цио движения потока. Предположи.м, что .газ ста-энт Двнжетх:я в прямой трубе н в некотором сечеиии вел-* Роя скачком возрастает на определенную иньл РИер. зэк это показано на pirc. 2-11, от вели-та 2- дозвуковом режиме состоннне до фрон-ламени характеризуется точкой Л. В зависимости от

того, оста,;ся поток дозвуковым или стал сверхзвуковым, сО отоянпе за фронтом должно характеризоваться соответ ственно точкой В или точкой С. Последняя возможность в действительности .никогда ие реализуется.

Процесс горения, при которо,м нача.чьное и конечное состояния характеризуются точками А и В, называется нормальным горением . Скорость движения лламет относительно исходной смеси зависит от природы химической реакции и теплопроводности газа (глава 5). Для ламяларного движения горючей смеси нормальная скорость пламени является физической константой. На стр. 47 было показано, что существует максимум количества тепла, которое можпс подвести к газу, движущемуся с данной скоростью и при данной температуре. Поэтому если количество подводящего ся тепла задано, как это имее место в ттламенах, то тем са мым определяется максималь пая стационарная скорост! распространения пламени. Hi рис. 2-11 эта скорость опреде ляется литгией количества дви жеиня АВ\

Изменение состояния впла мени по АВ, когда критерии Маха за фронтом пламени до стигаст единицы, рассмотрено в работах Чэпмэпа и Жуге (Chapman, 1899, Jouguel, 1905, 1926).

Интересно выяснить, что произойдег, если скорость движения пламени превысит скорость звука. До настоящего времени неизвестно тз.кого воздействия газолина.мически явлений на протекание реатсции, которое могло бы замет ным образом уменьшить скорость хн.мичеокой реакции, f поэтому возможность потухания пламени отпадает. Отсюд! следует единственный вывод о невозможности в этом случае стационарного распространения пламени.

Если пламя образуется в сверхзвуковом потоке, чему Hi рис. 2-11 соответствует точка D, то условию за фроню.м пла меин будет соответствовать точка С. Такой тип процесс-сгорания, однако, редко реализуется на пратаике. Обычно Ж пламена возникают в скачке уплотнения, и в результате со

Для ибозначстьт этого понятия в английской литературе при], нят еие1и1альный TejviiiH дефла1-рация . (Ред.)