Сопло Лаваля

[individ.an]

Source of the post Может ли ветер дуть со сверхзвуковой скоростью?

Ему не нужны ответы. Просто прикалывается задавая кучу тривиальных вопросов - в надежде получечить какой нибудь бред.
Успокойся уже. Дуют, но не на Земле. На Юпитере там.
Это ещё один чёкнутый. К доктору ему надо - но денег нет. Вот на форуме всё обсерает!

[Anik]

Объясняю для тех, кто не понимет и не хочет думать.
Представьте себе, что над плоской поверхностью земли (равнина) весит возлушный шар. Атмосферные условия таковы, что скорость звука в воздухе (относительно воздушного шара который неподвижен в воздухе) равна 330 м /с. Представили?
А теперь, представьте себе, что скорость ветра где-то наверху над равниной равна 30 м/с. Воздушный шар неподвижен относительно воздуха, т.к. движется вместе с потоком воздуха. Чему равна скорость звука в том месте где находится шар? Да все те же 330 м/с! Это скорость распространения звуковых колебаний относительно неподвижного воздуха т.е. относительно воздушного шара который движется вместе с воздухом и неподвижен относительно воздуха.
А теперь представьте себе, (чисто умозрительно) что ветер дует со скоростью 400 м/с, т.е. со сверхзвуковой скоростью. Воздушный шар опять-таки неподвижен относительно воздуха. Скорость звука опять-таки равна 330 м/с. Как видно скорость потока не влияет на скорость звука в этом потоке.
Причём здесь скорость звука и число Маха М? Как число Маха характеризует скорость потока в сопле Лаваля? Что означают слова: "сверхзвуковой поток"? Относительно чего рассматривается скорость звука и скорость потока? Как связана скорость звука в потоке со скоростью самого потока?

Source of the post

Anik в 26.01.2017, 10:06 написал(а): linkЧто означает: "a - местная скорость звука"?

Это скорость звука в данной точке. Для идеального газа скорость звука зависит как корень от температуры.
 

[12d3]

Source of the post Относительно чего рассматривается скорость звука и скорость потока?

Source of the post Относительно чего рассматривается скорость звука и скорость потока?

Скорость звука - не зависит от системы отсчета. Это просто . Частная производная от давления по плотности при постоянной энтропии. Кстати, вы спрашивали когд-то, что значит, что скорость звука характеризует сжимаемость среды. Вот это формула - как раз и характеризует. Скорость потока - она относительно твердого тела. Например, трубы, сопла, самолета, воздушного шара.

Source of the post Что означают слова: "сверхзвуковой поток"?

Это значит, что скорость потока больше скорости звука. Пример - на выходе из сопла Лаваля, около сверхзвукового самолета. Можно на пальцах объяснить качественную разницу дозвукового и сверзвукового потока. Как известно, информация в виде звуковых волн передается со скорость звука. Если скорость потока меньше скорости звука, то информация о том, что поток газа "нащупал", передается назад, и поток как бы "знает" о том, что его ожидает впереди, и движение устанавливается с учетом того, что будет впереди. В сверхзвуковом потоке же информация назад не успевает передаваться, так что поток "не знает" о том, что его ждет.
Это напальцевое рассуждение нельзя облечь в какие-то полезные формулы, но в общем суть в том, что поведение дозвукового потока и сверхзвукового может качественно кардинально различаться. Вот например, при сужении сопла дозвуковой поток ускоряется, а сверхзвуковой наоборот будет замедляться.

Source of the post Как связана скорость звука в потоке со скоростью самого потока?

Вот именно в сопле связаны. Я вам выше писал про скорости и закон сохранения энергии. Чем больше скорость потока, тем меньше скорость звука. В других случаях зависимость может быть не такой, или вообще никакой зависимости.

Source of the post Причём здесь скорость звука и число Маха М?

При M1 поток сверхзвуковой. Поведение этих потоков сильно отличается.  
 

[Anik]

Source of the post Вот например, при сужении сопла дозвуковой поток ускоряется, а сверхзвуковой наоборот будет замедляться.

Этого не может быть, потому что не может быть никогда!Количество частиц газа, пересекающих любое поперечное сечение сопла, при установившемся (стационарном) течении, в единицу времени, всегда одно и то же. Иначе, газ накапливался бы с течением времени в каком-либо месте сопла, и течение не было бы стационарным. Можно сказать ещё так: сколько частиц газа войдёт в некоторый объём между двумя близкими сечениями сопла, столько же частиц газа покинет этот объём при установившемся течении. 
Вот если, например, мы закачиваем газ компрессором в ресивер, то такое течение газа нельзя назвать установившимся, т.к. давление газа в каком-либо сечении будет изменяться (увеличиваться) с течением времени, и масса газа в ресивере будет увеличиваться, хотя объём занимаемый газом будет постоянным. Аналогично, если выпускать газ из баллона через отверстие, то количество газа в баллоне (и давление) будет уменьшаться, и поток не будет установившимся.
Когда в реактивном двигателе в единицу времени сгорает одно и то же количество топлива, когда скорость истечения газа из сопла и тяга двигателя постоянны, то имеет место именно установившееся течение.
Вы согласны с тем, что с какой бы скоростью газ ни двигался, независимо от того как газ сжимается, если течение стационарно, то массовый расход газа через любое сечение будет постоянным, (одним и тем же в любом сечении)?
 
 

[12d3]

Source of the post Вы согласны с тем, что с какой бы скоростью газ ни двигался, независимо от того как газ сжимается, если течение стационарно, то массовый расход газа через любое сечение будет постоянным, (одним и тем же в любом сечении)?

Конечно. Вам наводящий вопрос. Запишите формулу зависимости массового расхода от скорости, площади сечения и плотности газа. 

[zykov]

Да, и подсказка, что плотность газа вовсе не остается постоянной.