
- •Методические указания
- •140104 «Промышленная теплоэнергетика» и направления подготовки бакалавров 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника» профиля, «Промышленная теплоэнергетика» заочной формы обучения
- •Введение
- •1 Общие методические положения по курсовой работе
- •1.1 Цели и задачи курсовой работы
- •1. 2 Тематика и содержание курсовой работы
- •1. 3 Оформление курсовой работы
- •1. 4 Организация работы над курсовой работой и ее защита
- •2 Гидравлический расчет разветвленного трубопровода
- •2.1 Выбор основной магистрали
- •2.2 Определение диаметров труб основной магистрали
- •2.3 Расчет потерь на трение в основной магистрали
- •2.4 Расчет ответвлений
- •2.5 Компенсация невязки
- •2.6 Расчет всасывающей магистрали
- •2.7 Подбор насосов
- •2.8 Определение высоты установки насоса над горизонтом воды
- •3 Гидравлический расчет короткого трубопровода
- •3.1 Расчет потерь напора на трение
- •3.2 Определение потерь напора на местных сопротивлениях
- •3.3 Начальные участки труб
- •3.4 Суммарные потери напора в трубопроводе
- •Если , то трубопровод считается гидравлически длинным, в противном случае – гидравлически коротким.
- •4 Газодинамический расчет сопла Лаваля
- •4.1 Постановка задачи
- •4.2 Расчет параметров торможения
- •4.3 Расчет параметров газа в критическом сечении
- •4.4 Расчет параметров газа во входном сечении
- •4.5 Расчет параметров газа в выходном сечении
- •4.6 Расчет параметров газа в дополнительных сечениях
- •4.7 Геометрический расчет сопла
- •5 Примечание
- •Список литературы
- •Значения модулей расхода круглых труб для квадратичной области и диаметры труб
- •Приложение б
- •Физические свойства жидкостей
- •Свойства некоторых газов при давлении и при температуре
- •Содержание
- •4 Газодинамический расчет сопла Лаваля 27
- •Методические указания
- •140104 «Промышленная теплоэнергетика» и направления подготовки бакалавров 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника» профиля, «Промышленная теплоэнергетика» заочной формы обучения
- •394026 Воронеж, Московский просп.,14
4.2 Расчет параметров торможения
По известным параметрам торможения
давлению
и температуре
определяем плотность
из уравнения Клапейрона (4.2) и скорость
звука
по зависимости (4.1).
4.3 Расчет параметров газа в критическом сечении
Критическое сечение рассчитывается
из условий достижения критической
скорости потока, равной скорости звука
,
откуда следует, что коэффициент скорости
,
число Маха
.
Используя газодинамические функции
(4.6 – 4.8) находим критические давление
,
температуру
и плотность
.
Из (4.1) определяем критические скорость
звука
и скорость потока
.
С помощью уравнения неразрывности
(4.3) находим площадь критического сечения
и диаметр
.
4.4 Расчет параметров газа во входном сечении
По заданной скорости газа на входе в
сопло
находят значения коэффициентов скорости
и числа Маха
по (4.4 – 4.5). Далее из газодинамических
функций (4.6 – 4.8) определяют входные
давление
,
температуру
и плотность
.
4.5 Расчет параметров газа в выходном сечении
В выходном сечении необходимо соблюсти
условия равенства давлений на выходе
и срезе сопла
(внешнего давления окружающей среды).
Для этого из (4.6) выражаем коэффициент
скорости на выходе
через давление
..
Далее из (4.5) находим скорость на выходе
,
а из (4.4) число Маха
.
Используя газодинамические функции
(4.7, 4.8), определяем температуру
и плотность
на выходе. С помощью уравнения
неразрывности (4.3) находим площадь
выходного сечения
и диаметр
.
4.6 Расчет параметров газа в дополнительных сечениях
Зададимся значением скорости газа в
дополнительных сечениях А, В. Для этого
разобьем промежуток скоростей между
входным и критическим сечениями на три
равных интервала и присвоим полученные
значения скоростям в сечении А и В -
и
соответственно. Аналогично поступим
для сечений С и D, только
разбивать будем промежуток скоростей
между критическим и выходным сечениями.
Далее по известной скорости в сечении
А
находим значения коэффициента скорости
и числа Маха
по (4.4 – 4.5). Затем из газодинамических
функций (4.6 – 4.8) определяем давление
,
температуру
и плотность
в сечении А, с помощью уравнения
неразрывности (4.3) находим площадь
сечения
и диаметр
.
Для сечений В, С и D расчет проводим аналогично.
4.7 Геометрический расчет сопла
Геометрический расчет сопла заключается
в определении длин входной части
и выходной части
.
Расчет ведем по известным диаметрам
на входе
,
в критике
и выходе
,
а так же углы раствора входной
и выходной
частей сопла Лаваля. Результаты
газодинамического и геометрического
расчетов сводятся в таблицу по форме
и представляются в виде графиков.
Таблица 4.1 - Результаты расчета
|
Р, МПа |
кг/м3 |
Т, К |
W, м/с |
|
|
М |
F, м2 |
d, м |
Вход |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сеч. А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сеч. В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Критика |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сеч. В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сеч. Г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выход |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Парам. тормож. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|