4. Обработка результатов измерений.

0. 4.1. Определяется абсолютное давление среды P₃ за соплом, в которую происходит истечение газа

, Па

4.2. Определяется абсолютное давление газа P₂ в выходном сечении сопла

, Па

3. Определяется действительный массовый расход газа по величине перепада давления H на мерной диафрагме

, кг/с

где - коэффициент расхода мерной диафрагмы;

- перепад давления на мерной диафрагме, Па;

- плотность газа, кг/м³;

- барометрическое давление, Па;

- газовая постоянная, Дж/(кг∙град);

- температура газа, С;

- диаметр мерной диафрагмы.

4.4. Так как процесс истечения является адиабатным, определяется теоретическая температура газа T₂ на срезе сопла, используя известное соотношение для адиабатного процесса:

4.5. Определяются действительная скорость истечения и температура газа в выходном сечении сопла

, м/с;

где - действительный массовый расход газа, кг/с;

- соответственно температура (К) и давление (Па) газа в выходном сечении сопла;

- газовая постоянная, Дж/(кгград);

- площадь выходного сечения сопла;

- диаметр выходного сечения сопла.

С другой стороны на основании 1-го закона термодинамики для потока

, м/с;

где - удельная энтальпия газа соответственно на входе и выходе из сопла, Дж/кг;

- температура газа соответственно на входе и выходе из сопла, К;

- удельная изобарная теплоёмкость газа, Дж/(кг∙град);

Приравнивая правые части уравнений (17) и (18), и решая полученное квадратное уравнение относительно T₂, определяется действительная температура газа в выходном сечении сопла.

или

,

где ;

;

.

4.6. Определяется теоретический массовый расход газа при адиабатном истечении

, кг/с;

где - площадь выходного сечения сопла, м² ;

- абсолютное давление среды, в которую происходит истечение газа, Па;

- абсолютное давление газа на входе в сопло, Па;

- температура газа на входе в сопло, К;

- газовая постоянная, Дж/(кг∙град);

- показатель адиабаты.

4.7. Определяется теоретическая скорость истечения газа

где - температура газа во входном сечении сопла;

- показатель адиабаты;

- газовая постоянная;

- отношение давлений;

- абсолютное давление среды, в которую происходит истечение газа, Па;

- абсолютное давление газа на входе в сопло, Па.

4.8. Определяется максимальная теоретическая скорость истечения газа (истечение в пустоту при P₃ = 0) и местная теоретическая скорость звука (критическая скорость) .

4.9. Результаты расчетов заносятся в таблицу 4.2.

Таблица 4.2.

Результаты расчётов
№ режима	P3, Па	P2, Па		GД, кг/с	GТ, кг/с		T2, К	WД, м/с	WТ, м/с	P2/P1
1
2
3
4
5
6
7
8
9

4.10. В координатах и строятся графики зависимостей , а также строится график зависимости . По графикам определяется значение критического отношения давлений ,

которое сравнивается с расчетным

.

4.11. По результатам вычислений и графических построений сделать заключение о следующем:

1. Как зависят теоретические скорость истечения и расход газа от соотношения давлений β?

2. Как зависят действительные скорость истечения и расход газа от соотношения давлений β?

3. Почему значения действительных скорости истечения и расхода газа ниже соответствующих теоретических значений при одинаковых внешних условиях?