Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 34 - Den hypersoniske sjokk-tunnelen, av Torstein Fanneløp
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Fig. 3. Vinnings faktor Gm, Ms, Tj’l\, samt
stag-nasjonstemperaturene TJT, og TJT, for henholdsvis
den direkte og den reflekterte metode som funksjon
au trykkforholdet pjp, under forutsetning luft i
begge kammer og areal forhold 2.25; Tt =7’„ ideell
gass.
nær, isentropisk og avhengig av
utgangsvil-kaarene ogsaa supersonisk med høy
stagna-sjonstemperatur.
Den matematiske analyse viser at høye
Macli-tall og høy stagnasjonstemperatur krever sterke
sjokk (Ms eller p2/p1 stor).
Sterkere sjokk kan oppnaaes om
trykkforholdet pJpL økes. Over en viss
trykkforholds-grense blir imidlertid denne metoden
uøkono-misk siden Ms og pjp1 nærmer seg asymptotisk
en endelig verdi naar forholdet pjpx gaar mot
uendelig. I praksis er px begrenset til en viss
minimalverdi paa grunn av ønsket om optisk
observasjon. Økning av pjpt over en viss
grense krever derför økning av p4.
Fig. 4. Vei-tid-diagram for den direkte metode; Atj,
er maksimal provningstid om en ser bort fra
start-tap.
Forholdet EJE1 hvor E betegner indre energi,
er imidlertid ogsaa av betydning for
sjokk-styrken. Sterkere sjokk kan oppnaaes om dette
forholdet gjøres saa stort som mulig enten som
et resultat av oppvarmning (ev. kombinert med
avkjøling) eller som et resultat av at gasser
med ulik varmekapasitet brukes i de to
kaminer. Den mest økonomiske og effektive metode
i bruk er aa fylle trykkammeret med en
brenn-bar gassblanding, som t.eks. H, og 02 i
passen-de forhold. Biandingen antennes samtidig paa
flere steder i trykk-kammeret, og den ønskede
tilstand med høy temperatur og trykk oppnaaes
som et resultat av forbrenningsprosessen.
Opp-varmningsmetoder basert paa utladning av
sterke elektriske felt bar ogsaa vært foreslaatt,
men disse krever relativt kostbare elektriske
anlegg.
Tabellene nedenfor er tatt med for aa vise
virkningen av en endring i EJEX. (Betegnelsen
He/luft indikerer helium i trykk-kammeret og
luft i ekspansjonskammeret etc.).
For luft/luft pi/p1 = oo
EJE, pjpx TJTX Ms Ms M2
1,0 4-1 8,3 6,16 oo 1,73
For He/luft pjpx = oo
EJE\ PJPl TJT1 Ms M.t M2
231 132 23,0 10,6 oo 1,84
En reduksjon i det krevde trykkforhold pjpy
for en gitt sjokkstyrke Ms, kan oppnaaes om
strømningstverrsnittet i trykk-kammeret gjøres
større enn det tilsvarende tverrsnitt i
ekspansjonskammeret. Dette kan teoretisk forklares
ved at den isentropiske ekspansjonen herved
faar et blandet stasjonært—ikkestasjonært
for-løp. Ekspansjonen vil være stasjonær inntil
M — 1 er naadd i minste tversnitt og derefter
ikkestasjonær til det endelige Mach-tall Ms.
Denne ekspansjon av blandet forløp er mere
effektiv enn en ren ikkestasjonær ekspansjon
og resulterer i en mere "økonomisk" utnyttelse
av trykkforholdet pjp^.En "vinningsfaktor" GM
kan defineres som forholdet mellom det
krevde trykkforhold pjpx for en gitt sjokkstyrke
Ms, uten og med kontraksjon av
strømnings-arealet i overgangseksjonen mellom de to
kammer, fig. 3.
Kurven T0/T1 i fig. 3 angir
stagnasjonstem-peraturen bak sjokkfronten S og kurven TJTX
representerer stagnasjonstemperaturen mellom
den reflekterte sjokkfront Sr og
ekspansjons-kammerets lukkede nedre ende.
Det er grunn til aa merke seg at med luft i
ekspansjonskammeret (det er jo dette medium
som er det aktuelle for simulering av flygning
i atmosfæren), er Mach-tallet M2 bak
sjokkfronten begrenset til en relativt lav supersonisk
verdi selv for de høyeste trykkforhold pjpx.
Aarsaken til denne begrensning er den høye
temperatur og dermed den høye lydhastighet
luften har bak sjokkfronten. Mach-tallet kan
imidlertid økes 0111 noe av varmeinnholdet
omdannes til kinetisk energi og den naturlige
løsning ber er ekspansjon i en dyse.
TEKNISK TIDSKRIFT 1958 297
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
