3.11.3. Расход газа через расширяющиеся каналы
Напомним, что под расширяющимися каналами подразумевают каналы, начальный участок которых суживающийся, а последующая часть – расширяющаяся; сечение с минимальной площадью, лимитирующей расход находится внутри канала. Такие каналы предназначены для ускорения потока до сверхзвуковых скоростей и широко используются в технике как сопла реактивных и турбинных двигателей, систем управления и регулирования.
Процессы на переменных режимах в расширяющихся каналах рассмотрены в параграфе 3.10. Там описаны физические основы процессов внутри канала и показано, что из-за возникающих в сверхзвуковом потоке скачков уплотнения и волн конечного разрежения, условия изменения расхода иные, чем в суживающихся каналах.
Условия определения расхода через расширяющиеся каналы следующие –
- при отношении давлений за и перед каналом равным или меньше предельного
отношения давлений (3.29)
,
расход газа определяется формулой для критического расхода (2.6.1) и зависит только
от начальных давления и температуры (рис. 3.14);
- при
расход определяется по эмприрической формуле
(3.30)
и зависит от параметров газа перед каналом , и противодавления . Формула
(3.30) является уравнением эллипса, для расчётов её впервые предложил немецкий
инженер Бендеманн.
Зависимость для расширяющихся каналов представлена на рис. 3.15.
Список литературы
1. Дейч М. Е. Техническая газодинамика. М., “Энергия”, 1974, 592 с.
2. Аржанников Н. С., Садекова Г. С. Аэродинамика больших скоростей. М., “Высшая
школа”, 1965, 560 с.
3. Борисенко А. И. Газовая динамика двигателей. М., Оборонгиз, 1962, 793 с.
4. Иров Ю. Д., Маслов Б. Н. и др. Газодинамические функции. М., “Машиностроение”,
1965, 400 с.
5. Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М., Энергоиздат,
1975, 562 с.
6. Сизов. Б. Н. Истечение жидкости через насадки в среды с противодавлением. М.,
“Машиностроение”, 1968, 140 с.