Влияние конденсации на размеры сверхзвуковых потоков

Abstract

The role of condensation on the shape and size of a supersonic argon stream flowing from a nozzle into a rarefied space is considered. It is shown that with the growth of cluster sizes, both the primary "traditional" supersonic jet and the external cluster flow formed when heavy clusters penetrate through the lateral compressed layers of the primary flow into the surrounding background gas increases. The type of correction factor in the well-known empirical formula proposed by Ashkenas and Sherman is found, taking into account which this formula can be used in conditions of clustered flows. The reasons for the impact of clusters on the gas dynamics of supersonic flow, conditions and limitations of such an effect are discussed.Рассмотрено влияние конденсации на форму и размеры сверхзвукового потока аргона, истекающего из сопла в разреженное пространство. Показано, что с ростом размеров кластеров увеличиваются как первичная "традиционная" сверхзвуковая струя, так и внешний кластерный поток, формируемый при проникновении тяжелых кластеров через боковые сжатые слои первичного потока в окружающий фоновый газ. Найден вид поправочного коэффициента в известную эмпирическую формулу, предложенную Ашкенасом и Шерманом, с учетом которого эта формула может быть использована в условиях кластированных потоков. Обсуждены причины воздействия кластеров на газодинамику сверхзвукового потока, условия и ограничения такого эффекта. Ключевые слова: газовая динамика, сверхзвуковое сопло, конденсация, кластеры, струя аргона, фотометрия.