avia.wikisort.org - Конструкция

Диски Маха (кольца Маха) — стационарные повторяющиеся волновые образования в сверхзвуковой струе газов, исходящих, например, из сопел турбореактивных, прямоточных и ракетных двигателей. Диски Маха становятся видимы при сгорании топлива вне двигателя. В турбореактивном двигателе это возможно при включении форсажа.

Механизм образования

Диски Маха образуются в сверхзвуковой струе исходящих газов, давление которых на срезе сопла немного больше или меньше атмосферного. На выходе из сопла атмосферное давление расширяет/сжимает недорасширенную/перерасширенную струю газа, что приводит к изменению направления движения внешних слоёв газа от осевого к радиальному. Изменение направления сверхзвукового потока газа происходит на косых ударных волнах. Там, где направление потока газа снова становится параллельным центральной линии потока располагается первая прямая ударная волна. Струя газов, проходя через прямой скачок сжатия разогревается и воспламеняет несгоревшее топливо, делая видимым первый диск Маха. Светящаяся область может иметь форму диска или ромба. Расстояние от среза сопла до первого диска Маха можно приближенно определить по следующей формуле:

${\displaystyle x=0.67D_{0}{\sqrt {\frac {P_{0}}{P_{1}}}}}$,

где D₀ — это диаметр среза сопла,

P₀ — давление потока на срезе сопла,

P₁ — атмосферное давление.[1]

При прохождении через прямой скачок сжатия в диске Маха давление газа может стать выше атмосферного. Тогда процесс расширения повторяется с завершающим образованием следующего диска Маха. Этот периодический процесс сжатия/расширения был бы бесконечным, если бы не влияние вязкости газа на демпфирование колебаний давления.

См. также

• Сопло Лаваля
• Форсаж
• Выхлопные газы
• Ударная волна
• Течение Прандтля — Майера

Примечания

Ссылки

• «Диски Маха» Архивная копия от 5 ноября 2015 на Wayback Machine, aerospaceweb.org  (англ.)

На других языках

---

[en] Shock diamond

Shock diamonds (also known as Mach diamonds or thrust diamonds) are a formation of standing wave patterns that appear in the supersonic exhaust plume of an aerospace propulsion system, such as a supersonic jet engine, rocket, ramjet, or scramjet, when it is operated in an atmosphere. The "diamonds" are actually a complex flow field made visible by abrupt changes in local density and pressure as the exhaust passes through a series of standing shock waves and expansion fans. Mach diamonds are named after Ernst Mach, the physicist who first described them.[1]: 48 

---

[it] Dischi di Mach

I dischi di Mach sono una formazione di onde stazionarie che compare nel flusso di scarico supersonico di un sistema di propulsione aerospaziale, come ad esempio un motore a reazione supersonico, razzo, ramjet, o scramjet, quando viene azionato in atmosfera. I dischi sono generati dal complesso campo di efflusso di gas dal razzo e sono visibili a causa delle brusche variazioni della densità locale e della pressione causate dalle onde d'urto stazionarie. I dischi (o diamanti, a seconda dell'aspetto) prendono il nome da Ernst Mach, il fisico che per primo li ha descritti.[1]

---

- [ru] Диски Маха

---

---