Поскольку угол любого косого скачка уплотнения больше угла Ма-
ха в данной точке, то, поместив носок (точка
О
2
) входного конуса в
точку
О
1
, можно будет не выполнить условие непересечения скач-
ка уплотнения с замыкающей характеристикой. Необходимо сдвигать
точку
О
2
вниз по течению. При этом возможна конфигурация двух-
скачкового диффузора, которая позволит максимально вдвинуть пер-
вый косой скачок вглубь сопла.
Примем
OO
2
= 1
,
1
∙
OO
1
= 97
,
6
мм.
Из расчета по программе Flow3d число Маха в точке
О
2
: M
O
2
=5
,
32
.
Угол Маха получаем по формуле
α
M
= arcsin
1
M
O
2
= 0
,
189
рад
=
= 10
,
826
◦
.
Диаметр внешнего отсека выбирается из условия наличия мини-
мального зазора между срезом сопла и стенкой. Во-первых, расши-
рение потока до б´ольших степеней приводит к б´ольшим потерям, а
во-вторых, как указано в работе [2], наличие большого зазора может
вызвать значительные пульсации давления разрежения; зазор выбран
равным
h
= 3
,
5
мм.
Площадь горла диффузора выбираем аналогично профилирован-
ному выхлопному диффузору с внутренним поджатием, считая что
потери полного давления равны потерям в прямом скачке уплотнения
в максимальном сечении. Исходные данные для определения площади
горла: диаметр критического сечения сопла:
d
кр
= 14
,
5
∙
10
−
3
м; диа-
метр максимального сечения (в точке присоединения струи к стенке
диффузора):
d
a
= 211
∙
10
−
3
м; показатель процесса расширения (из
расчета состава твердого топлива в программе “Астра”)
k
= 1
,
3
. Для
расчета параметров необходимы следующие соотношения:
q
(
λ, k
) :
q
(
λ
a
) =
F
кр
F
a
=
d
кр
d
a
2
— значение ГДФ;
λ
a
получается из формулы, указанной ранее (
q
−
1
a
—
функция, обратная ГДФ
q
(
λ, k
)
в максимальном сечении), — приве-
денная скорость в максимальном сечении;
σ
п
(
λ, k
) =
q
1
λ
, k
q
(
λ, k
)
=
1
λ
1
−
k
−
1
k
+ 1
1
λ
2
1
k
−
1
λ
1
−
k
−
1
k
+ 1
λ
2
1
k
−
1
— потери полного давления в прямом скачке;
F
г
=
k
зап
σ
п
(
λ
a
, k
)
q
(
λ
a
)
F
a
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2012. № 4 57
