20. Комбини-ое сопло Лаваля.

Сопло́ Лава́ля — техническое приспособление, разгоняющее проходящий по нему газовый поток до сверхзвуковых скоростей. Широко используется на некоторых типах паровых турбин и является важной частью современных ракетных двигателей и сверхзвуковых реактивных авиационных двигателей. Комбинированное сопло Лаваля предназначено для использования больших перепадов давления и для получения скоростей истечения, превышающих критическую или скорость звука. Сопло Лаваля состоит из короткого суживающегося участка и расширяющейсяя конической насадки (Рис.5.1). Опыты показывают, что угол конусности расширяющейся части должен быть равен α = 8-12^о. При больших углах наблюдается отрыв струи от стенок канала.

Длину расширяющейся части сопла можно определить по уравнению: l = (D – dmin) / 2·tg( /2) , где: - угол конусности сопла; D - диаметр выходного отверстия;d - диаметр сопла в минимальном сечении.

21 Дросселирование.

Это необратимый процесс ,в котором давление при прохождении газа через сужевающееся отверстие уменьшается без совершения внешней работы и без подвода или отвода теплоты. При таком сужении, вследствие сопротивлений, давление за местом сужения - Р₂, всегда меньше давления перед ним – Р₁.

Любой кран, вентиль вызывают дросселирования газа или пара, следовательно падения давления.Но иногда оно является необходим и создается искусственно (регулирование паровых двигателей, в холодильных установках, в приборах для измерения расхода газа) При прохождении газа через отверстие, кинетическая энергия газа и его скорость в узком сечении возрастают, что сопровождается падением температуры и давления. Часть его кинетической энергии затрачивается на образование вихрей и превращается в теплоту и затрачивается на преодоление сопротивлений (трение). Вся эта теплота воспринимается газом, в результате чего температура его изменяется (уменьшается или увеличивается). Дросселирование является необратимым процессом, при которм происходит увеличение энтропии и уменьшение работоспособности рабочего тела. Уравнением процесса дросселирования является следующее уравнение: h₁ = h₂ . Это равенство показывает, что энтальпия в результате дросселирования не изменяется и справедливо только для сечений, достаточно удаленных от сужения.

Эффект джоуля томсона – это отношение изменения температуры реального газа при дросселировании без подвода и отвода теплоты и без совершения внешней работы к изменению давления в этом процессе. Для ид.газа равен 0. Различают дифференциальный температурный эффект, когда давление и Т изменяется на бесконечно малую величину, и интегральный темп. эффект при котором р и Т изменяется на конечную величину.

Для р.г. ΔТне равно 0 и может иметь положительный или отрицательный знак. Состояние газа,при котром темп.эффект меняет свой знак называется точкой инверсии, а температура соответ.этой точке называется Т инверсии.