Расчет параметров торможения

По известным параметрам торможения давлению и температуреопределяем плотностьиз уравнения Клапейрона и скорость звукапо зависимости.

м/c

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 находим критические давление, температуруи плотность. Определяем критические скорость звукаи скорость потока. С помощью уравнения неразрывности находим площадь критического сеченияи диаметр.

2483825 Па

=423 К

=21,7

м/c

==

==0,025 м

Расчет параметров газа во входном сечении

По заданной скорости газа на входе в сопло находят значения коэффициентов скоростии числа Маха. Далее из газодинамических функций определяют входные давление, температуруи плотность. С помощью уравнения неразрывности находим площадь входного сеченияи диаметр.

0,357

4617397 Па

=533,8 К

=40,35

==

==0,031 м

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 выражаем коэффициент скорости на выходечерез давление. Далее находим скорость на выходеи число Маха. Используя газодинамические функции, определяем температуруи плотностьна выходе. С помощью уравнения неразрывности находим площадь выходного сеченияи диаметр.

===2,042

766,4 м/c

=20,76 К

=0,007

=м/c

=

==

==0,987 м

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 - исоответственно. Аналогично поступим для сечений С иD, только разбивать будем промежуток скоростей между критическим и выходным сечениями.

Далее по известной скорости в сечении А находим значения коэффициента скоростии числа Маха. Затем из газодинамических функций определяем давление, температуруи плотностьв сечении А, с помощью уравнения неразрывности находим площадь сеченияи диаметр.

Для сечений В, С и Dрасчет проводим аналогично.

Сечение A

Примем W=200 м/c

4181705 Па

=514,3К

=36,54

=м/c

==

==0,0267 м

Сечение B

Примем W=300 м/c

3267491 Па

=468,97К

=28,56

=м/c

==

==0,0254 м

Сечение C

Примем W=500 м/c

1226569 Па

=325,48К

=10,78

=м/c

==

==0,031 м

Сечение D

Примем W=600 м/c

461549 Па

=225К

=4

=м/c

==

==0,0465 м

Геометрический расчет сопла

Геометрический расчет сопла заключается в определении длин входной части и выходной части. Расчет ведем по известным диаметрам на входе, в критикеи выходе, а так же углы раствора входнойи выходнойчастей сопла Лаваля. Результаты газодинамического и геометрического расчетов сводятся в таблицу по форме и представляются в виде графиков.

Определяем длину дозвуковой части сопла:

==0,005 м

Определяем длину сверхзвуковой части сопла:

==1,677 м

Вычисляем общую длину сопла:

=+=0,005+1,677=1,682 м

Таблица 4.1 - Результаты расчета

	Р, Па	, кг/м3	Т, К	W, м/с	, м/с		М	F, м2	d, м
Вход	4617397	40,35	533,8	134		0,357			0,031
Сеч. А	4181705	36,54	514,3	200					0,0267
Сеч. В	3267491	28,56	468,97	300					0,0254
Критика	2483825	21,7	423			1	1		0,025
Сеч. С	1226569	10,78	325,48	500					0,031
Сеч. D	461549	4	225	600					0,0465
Выход	800	0,007	20,76	766,4		2,042			0,987
Парам. тормож.	5000000		550	-	-	-	-	-	-