3.2 Расчёт параметров газа во входном сечении

Находим коэффициент скорости во входном сечении:

; (3.11)

;

Используя газодинамическую функцию , находим температуру газа , K во входном сечении:

;

Рассчитаем давление газа , МПа во входном сечении, используя газодинамическую функцию :

;

Найдём плотность газа , во входном сечении, используя газодинамическую функцию :

;

Из уравнения неразрывности потока находим площадь , м² входного сечения:

;

Находим диаметр входного сечения , м по формуле (3.10):

;

Вычисляем скорость звука во входном сечении , по формуле (3.3):

;

Определяем число Маха во входном сечении:

.

3.3 Расчёт параметров газа в выходном сечении

Давление газа в выходном сечении равно давлению на срезе сопла :

МПа;

Используя газодинамическую функцию , находим коэффициент скорости в выходном сечении:

; (3.12)

;

Используя газодинамическую функцию , находим температуру газа , K в выходном сечении:

;

Найдём плотность газа , в выходном сечении, используя газодинамическую функцию :

;

Определим скорость газового потока , в выходном сечении:

;

Из уравнения неразрывности потока находим площадь , м² выходного сечения:

;

Находим диаметр выходного , м сечения:

;

Вычисляем скорость звука , в выходном сечении:

;

Определяем число Маха в выходном сечении:

.

3.4 Геометрический профиль сопла

3.4.1 Обобщение результатов

Определяем длину , м суживающейся (дозвуковой) части сопла:

;

Находим длину , м расширяющейся (сверхзвуковой) части сопла:

;

Вычисляем общую длину l, м сопла:

;

Геометрический профиль сопла показан в приложении В.

3.5 Расчёт дополнительных сечений

Схема расположения дополнительных сечений показана в приложении В.

Сечение 1:

Возьмём скорость в 1 сечении ;

Находим коэффициент скорости в сечении 1:

;

Используя газодинамическую функцию , находим температуру газа , K в сечении 1:

;

Рассчитаем давление газа , МПа в сечении 1, используя газодинамическую функцию :

;

Найдём плотность газа , в сечении А, используя газодинамическую функцию :

;

Из уравнения неразрывности потока находим площадь , м² сечения 1:

;

Находим диаметр , м сечения 1:

;

Расстояние , м между сечением «А» и критическим сечением:

;

Вычисляем скорость звука , в сечении 1:

;

Определяем число Маха в сечении 1:

.

Сечение 2:

Возьмём скорость в 2 сечении ;

Находим коэффициент скорости в сечении 2:

;

Используя газодинамическую функцию , находим температуру газа , K в сечении 2:

;

Рассчитаем давление газа , МПа в сечении 2, используя газодинамическую функцию :

;

Найдём плотность газа , в сечении 2, используя газодинамическую функцию :

;

Из уравнения неразрывности потока находим площадь , м² сечения 2:

;

Находим диаметр , м сечения 2:

;

Расстояние , м между сечением 2 и критическим сечением:

;

Вычисляем скорость звука , в сечении 2:

;

Определяем число Маха в сечении 2:

.

Сечение 3:

Возьмём скорость в 3 сечении ;

Находим коэффициент скорости в сечении 3:

;

Используя газодинамическую функцию , находим температуру газа , K в сечении 3:

;

Рассчитаем давление газа , МПа в сечении 3, используя газодинамическую функцию :

;

Найдём плотность газа , в сечении 3, используя газодинамическую функцию :

;

Из уравнения неразрывности потока находим площадь , м² сечения 3:

;

Находим диаметр , м сечения 3:

;

Расстояние , м между сечением 3 и критическим сечением :

;

Вычисляем скорость звука , в сечении 3:

;

Определяем число Маха в сечении 3:

.

Сечение 4:

Возьмём скорость в 4 сечении ;

Находим коэффициент скорости в сечении 4:

;

Используя газодинамическую функцию , находим температуру газа , K в сечении 4:

;

Рассчитаем давление газа , МПа в сечении 4, используя газодинамическую функцию :

;

Найдём плотность газа , в сечении 4, используя газодинамическую функцию :

;

Из уравнения неразрывности потока находим площадь , м² сечения 4:

;

Находим диаметр , м сечения 4:

;

Расстояние _,,м между сечением 4 и критическим сечением:

;

Вычисляем скорость звука , в сечении 4:

;

Определяем число Маха в сечении 4:

.

С помощью основных (входного, критического и выходного) и дополнительных сечений 1, 2, 3, 4, 5 строим графики зависимости Р, T, W, a, , M, по длине сопла.