псевдоскачок

Структура псевдоскачка и распределение давления вдоль длины канала.

псевдоскачо́к — область течения вязкого газа в канале, в которой происходит переход сверхзвукового течения в дозвуковое под действием противодавления на выходе из канала. В П. происходит интенсивное перемешивание потока и выравнивание его параметров по сечению. П. возникает в каналах воздушно-реактивного двигателя, аэродинамических трубах и других устройствах при Маха числе набегающего потока М_∞ > 1,3 в результате взаимодействия замыкающего скачка уплотнения с пограничным слоем. При этом статическое давление на стенках канала плавно нарастает по длине L П. вплоть до максимального значения (см. рис.). Длина П. зависит от М_∞, толщины пограничного слоя, Рейнольдса числа Re и других параметров. При уменьшении М_∞ и толщины пограничного слоя П. вырождается в обычный, близкий к прямому, скачок уплотнения. С увеличением М_∞ длина П. быстро растёт. Например, в цилиндрической трубе диаметром d при Re = 2×10⁶ и М_∞ = 2 она составляет L = 6,3d, а при М_∞ = 3 – L = 9,5d. При увеличении противодавления на выходе из канала П. плавно или скачкообразно смещается против потока, и при определенном противодавлении наблюдается фиксация начала П. у входной кромки, его длина при этом резко сокращается. Фиксация П. возникает также в местах излома и в области отверстий, используемых для отсоса пограничного слоя.

Переднюю часть П. составляет цепочка последовательных скачков различной формы. В этой части П. наблюдается неустойчивость гидродинамическая, обусловливающая высокочастотные пульсации полного давления, существенно нарастающие с ростом М_∞. В задней части П. течение дозвуковое, интенсивность пульсаций уменьшается. Рассеяние энергии в П. (возрастание энтропии потока) происходит и в скачках уплотнения и в слое смешения, образующемся у стенок канала и постепенно заполняющем всё сечение потока. Однако основной причиной роста энтропии является диссипация энергии в слое смешения.

Понятие П. широко применяется для анализа работы воздухозаборников, каналов воздушно-реактивного двигателя и других устройств. При этом используется математический аппарат, разработанный на основе аппроксимаций профиля скорости в сечении П.

Литература:
Крокко Л., Ударные волны и псевдоударные волны в каналах, в кн.: Основы газовой динамики, под ред. Г. Эммонса, пер. с англ. М., 1963.

В. Г. Гурылёв.