Задача 4

Самолет летит на высоте Н (см. табл. 7) с числом Маха М_н, в два раза превышающим значение М_н в табл. 7). Диффузор двигателя выполнен в виде конического расширяющегося канала с углом раскрытия a = 10°, площадь которого во входном сечении равна F ₀ = 0,3 м², а в выходном - F _д (значения F _д приведены в табл. 7). Давление в выходном сечении диффузора составляет 90% от давления в выходном сечении диффузора задачи 3. Течение в диффузоре является энергетически изолированным, коэффициент потерь полного давления, связанный с вязкостью газа, на всей длине диффузора равен 0,9, а на участке от входного сечения до скачка уплотнения – 0,98. Определить все параметры воздуха в выходном сечении диффузора, нарисовать канал диффузора и построить график изменения параметров по его длине. Для воздуха показатель изоэнтропы k = 1,4; удельная газовая постоянная R = 287 Дж/кг×К.

Таблица 7

Значения скорости М_н, высоты Н полета самолета

и площади выходного сечения диффузора F _Д

№ варианта	Мн	Н, км	F д, м2		№ варианта	Мн	Н, км	F д, м2
	0,65		1,241			0,75		0,636
	0,65		1,241			0,75		0,636
	0,65		1,241			0,75		0,636
	0,65		1,241			0,75		0,636
	0,65		1,241			0,75		0,636
	0,70		0,773			0,80		0,568
	0,70		0,773			0,80		0,568
	0,70		0,773			0,80		0,568
	0,70		0,773			0,80		0,568
	0,70		0,773			0,80		0,568

Математическая модель элементарной струйки для несжимаемой жидкости

Обозначение параметров

Основные параметрысистемы

р - давление, Н/м²ºПа;

W - скорость газа, м/с;

Т - температура, К;

ρ - плотность газа, кг/м³;

F - площадь поперечного сечения, м².

Дополнительные параметрысистемы

G - массовый секундный расход, кг/с;

P - сила, Н;

l _тех- техническая работа, Дж/кг;

l _тр- работа трения, Дж/кг;

μ - динамической коэффициент вязкости газа, Н/м²;

ν - кинематический коэффициент вязкости, м²/с;

σ- напряжение, Н/м²;

τ -напряжение вязкого трения, Н/м²;

Re - число Рейнольдса;

d - диаметр струйки, м;

x, y, z - декартовы координаты, ось х совпадает с направлением основного течения;

u, v, w - проекции скорости на оси координат.

Индексы

н - параметры внешней среды;

тех - техническая работа;

s - изоэнтропический;

0 - окружающая среда.