3. Пример обработки экспериментальных данных

Исходные данные: газ - воздух, температура t = 20⁰С, барометрическое давлениеВ =Р₁ =766 мм рт. ст.

В опыте, проведенном в докритическом режиме истечения воздуха, показания дифманометров ΔP₁=0,4 10⁵Па, ΔP₂= 0,4*10⁵Па, а перепад давления на шайбеΔH= 174,0 Па.

Определяем барометрическое давление в Па

В = = 1,021 10⁵ Па

Определяем давления среды и давление на выходе из сопла

P_ср =P₁- ΔP₁ = 1,021 10⁵ -0,45 10⁵ = 0,571 10⁵ Па,

P₂ =P₁– ΔP₂= 1,021 10⁵ -0,4 10⁵ = 0,621 10⁵ Па.

Определяем соотношение давлений

 = == 0,608.

Определяем плотность воздуха перед соплом

₁=== 1,189.

Определяем действительный расход воздуха через установку

G_д=0,1μ_шΔH₁= 0,1* 174,0= 0,341 10^-3.

Определяем действительную массовую скорость истечения воздуха из сопла

и_2д==_д=0,341 10^-3= 193.

Определяем теоретическую линейную скорость истечения

c₂ ==

== 279,

гдеv₁ = = .

Определяем плотность воздуха в выходном сечении сопла

.

Определяем теоретическую массовую скорость истечения

и₂=c₂₂= 279 0.87= 242.

Определяем теоретический расход газа

G = и₂ f_с=и₂= 242= 0,427 10^-3.

Определяем коэффициент расхода

.

Определяем действительную температуру в выходном сечении соплаT_2д

T_2д = -А²  А=-(50,2)² 50,2 =277,7К ,

А ==

50,2.

Определяем действительную плотность газа

===0,779.

Определяем действительную линейную скорость истечения:

c_2д=== 247.

Определяем теоретическую линейную скорость

c₂= = =

==278.

Определяем коэффициент скорости

==0,89

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Как формулируется первое начало термодинамики для потока?

2. Как записывается уравнение распределения потенциальной работы?

3. Что называется соплом? Какие существуют типы сопел?

4. По каким уравнениям рассчитывается теоретическая линейная скорость истечения газа?

5. Какой процесс называется адиабатическим?

6. Как определяется показатель адиабаты идеального газа?

7. Что называется массовой скоростью истечения?

8. Какой режим истечения называется критическим? Чем он характеризуется?

9. Чему равна критическая скорость истечения?

10. Как определяется скорость звука?

11. В чем состоит особенность истечения газа из суживающегося сопла?

12. Почему в суживающихся соплах нельзя получить закритическую или сверхзвуковую скорость?

13. Что такое коэффициент скорости и расхода? Что они учитывают?

14. Как определяются при опытах абсолютные давления воздуха на выходе из сопла и в камере за соплом?

15. Как регулируется режим истечения на экспериментальной установке в процессе исследования?

16. Где и для чего применяются сопла и короткие цилиндрические насадки?