БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (СТ)

В соответствии с физическими особенностями вещества С. и внешней среды различают С. смешивающиеся (С. газа, вытекающая в воздух) и несмешивающиеся (С. воды, вытекающая в атмосферу). Поверхность несмешивающейся С. неустойчива, и на некотором расстоянии от среза сопла С. распадается на капли. Дальнобойность такой С. — расстояние, на котором она сохраняется монолитной, зависит от физических свойств её вещества и уровня начальных возмущений в сопле. Для увеличения дальнобойности С. воды пожарного брандспойта внутренняя поверхность сопла профилируют и тщательно шлифуют. У С. боевых огнемётов, кроме того, в жидкость добавляют специальные присадки для увеличения коэффициента поверхностного натяжения. Для уменьшения дальнобойности С., вытекающей из форсунок, её турбулизуют, закручивают, а иногда предварительно смешивают с газом.

В случае, когда вещество С. способно смешиваться с веществом внешней среды, на её поверхности образуется монотонно расширяющаяся вдоль С. область вязкого перемешивания — струйный пограничный слой. В зависимости от режима течения в слое перемешивания различают С. ламинарные или турбулентные. С. из сопла реактивного двигателя летящего самолёта — пример турбулентной сверхзвуковой С., вытекающей в спутный поток, который в зависимости от скорости полёта самолёта может быть дозвуковым или сверхзвуковым. В дозвуковой турбулентной С. статическое давление в любой точке С. постоянно и равно давлению в окружающем пространстве. Такие С. называются изобарическими, широко распространены в различных технических системах (вентиляционные установки, промышленные печи и т. п.). На срезе сопла спутной изобарической С. (сечение АА, рис. 1 ) скорость течения v oотличается от скорости спутного потока v н . На границе С. и внешнего потока образуется пограничный слой Т, состоящий из газа С. и увлечённого ею газа внешней среды. Расход газа в С., ограниченной размером b, по мере удаления от среза сопла монотонно увеличивается, но суммарное количество движения газа, определённое по избыточной скорости, остаётся неизменным.

В начальном участке С. при х < х н расширяющийся пограничный слой ещё не достигает оси течения; скорость v вблизи оси постоянна и равна скорости на срезе сопла. В переходном участке С. х н < х £ х пвязкое перемешивание распространяется на весь объём С., скорость течения на оси уменьшается, но профили скоростей ещё не устанавливаются. В основном участке С. ( х > х п) скорость течения на оси продолжает уменьшаться, а профили относительной скорости Dv / Dv m= f ( y / b ) становятся неизменными (автомодельными) (Dv = v —vv н ,Dv m = v m —vv н— избыточные скорости в рассматриваемой точке течения и на оси С.). Уширение С. на основном участке так же, как и расширение пограничного слоя в начальном участке турбулентной С., пропорционально среднему значению степени турбулентности течения (С — константа), то есть зависит от разницы скорости на оси С. и скорости внешнего потока. Аналогичные зависимости характеризуют изменения температуры и концентрации компонентов газа в случае, если они различны у газа С. и внешней среды.

Качественно аналогична, хотя и более сложна, сверхзвуковая турбулентная нерасчётная С.. Сюда относятся С., вытекающие из сверхзвуковых сопел реактивных и ракетных двигателей, газовых и паровых турбин и т. п. Начальный газодинамический участок нерасчётной сверхзвуковой С. (первая «бочка», рис. 2 ) х £ х нгопределяется как расстояние от среза сопла до пересечения ударных волн 2 с границей С. Геометрические размеры и структура этого участка зависят от нерасчётности С. n = p a /р н (где р а — давление в С. на срезе сопла, р н — давление в окружающей среде), чисел Маха на срезе сопла M aи в окружающей среде М ни физических характеристик газа С. и внешней среды. Возникающий на границе С. слой вязкого перемешивания достигает оси С. на расстоянии х нв . Далее после переходного участка х п , в котором затухают волны давления и устанавливаются автомодельные профили скорости, температуры и концентрации, С. становится изобарической. В случае сверхзвукового течения в спутном потоке ( М н> 1) перед С. образуется ударная волна 1 . Рассмотренные схемы С. отличаются от действительного течения, которое значительно сложнее, однако на их основе удаётся создать методики расчёта, позволяющие с достаточной точностью определить поля скоростей, температуры и концентрации в С. и окружающей среде. Решение этой задачи необходимо для определения количества вещества, захватываемого (эжектируемого) С. из внешней среды, расчётов силового и теплового взаимодействия С. с поверхностью, расположенной на заданном расстоянии от среза сопла, излучения С. и для ряда др. задач.

Лит.: Абрамович Г. Н., Теория турбулентных струй, М., 1960; Вулис Л. А., Кашкарев В. П., Теория струй вязкой жидкости, М., 1965; Сверхзвуковые струи идеального газа, ч. 1—2, М., 1970—71.

М. Я. Юделович.

Рис. 2. Сверхзвуковая нерасчётная струя в сверхзвуковом спутном потоке: х нг— начальный газодинамический участок струи (первая «бочка»); x п— переходный участок струи; х нв— расстояние, на котором слой вязкого перемешивания достигает оси течения; Т — область вязкого перемешивания (пограничный слой) струи; 1 — ударная волна, возникающая в спутном потоке; 2 — ударные волны в струе.

Рис. 1. Спутная изобарическая струя газа: b o— радиус сопла; b — радиус струи; Х н— длина начального участка; Х п— длина переходного участка; v o— скорость течения на срезе сопла; v н— скорость течения внешней среды; v m< v o— скорость течения на оси струи; Т — пограничный слой струи.

Стрый,город областного подчинения, центр Стрыйского района Львовской области УССР. Расположен на р. Стрый (правый приток Днестра). Узел ж.-д. линий (на Львов, Ходоров, Дрогобыч, Ивано-Франковск) и шоссейных дорог. 55 тыс. жителей (1975). Предприятия по обслуживанию ж.-д. транспорта. Заводы: кузнечно-прессового оборудования, вагоноремонтный, железобетонных конструкций. Деревообрабатывающее, суконное, швейное и др. предприятия. Техникум механизации сельского хозяйства.