О задаче проектирования идеального диффузора для сжатия сверхзвукового потока

В воздушно-реактивных двигателях диффузоры предназначены для повышения статического давления газа за счет уменьшения его кинетической энергии в процессе торможения. Рассмотрена задача изоэнтропического сжатия сверхзвукового потока. Если задать форму вогнутой поверхности в соответствии с уравнением линии тока в плоской волне Прандтля-Майера, то при натекании на нее сверхзвукового потока образуется центрированная волна сжатия, характеристики которой пересекаются в одной точке. В этой точке происходит образование ударно-волновой структуры с главным скачком уплотнения и с отраженным газодинамическим разрывом. Для проектирования сверхзвуковых диффузоров подходят волны сжатия с отраженным разрывом скачком уплотнения, т.к. они обладают свойством структурной устойчивости. Это обеспечивает требуемый запас саморегулирования диффузора. Проведенный анализ свойств центрированной волны сжатия дополняет теорию стационарных газодинамических разрывов. Определены границы областей существования ударно-волновых структур, оптимальных для проектирования сверхзвуковых диффузоров.