05 семестр / Лекции и семинары / Лекции
.pdf
121
В соответствии с этим свойством газового потока в технике используются два вида струйных аппаратов: сопла и диффузоры.
В соплах потенциальная энергия превращается в кинетическую при этом происходит снижение давления 
,повышается скорость потока (в турбинах, ракетах, форсунках и т.д.)
В диффузорах за счет снижения кинетической энергии повышается потенциальная энергия, скорость снижается, давление увеличивается (инжекторы и т.п.)
23.3. Определение скорости истечения и расхода топлива через сопло
При расчете сопел определяют скорость истечение на выходе из сопла 
,
расход 
и профиль канала сопла. В основе расчета уравнение: 
Рис.176
(обычно скоростью потока пренебрегаем из-за малости)
зависит от характера процесса в канале
122
В соплах без учета трения процесс истечения является обратным адиабатным процессом расширения, для которого:
Процесс в канале сопла без учета тренияизоэнтропийный.
Процесс истечения в 
диаграммах
теплоперепад в сопловом аппарате.
В действительности в соплах имеет место трение между газом и стенками канала. Потому процесс истечение необратимый процесс 
Для обратимого адиабатического процесса
123
теоретическая скорость истечения из сопла
вследствие потерь на трение
скоростной коэффициент, 
Определение скорости истечения из сопла по изменению энтальпий В адиабатном процессе в соответствии с первым законом термодинамики
и 
в Расход газа через сопло
|
|
|
|
для воздуха |
||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
для пара и многоатомных газов |
||||
|
|
|
|
|||||
и |
|
|
в Па; |
|
в |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
22.4. Исследование формул скорости истечения и расхода газа.
Выбор формы канала сопла
Исследуем соотношения для 
и 
124
за соплом 
1.Изменение давления 
Давление изменяется по прямой линии
2. Кривая идеального объема
(
гипербола при 
125
3.Кривая изменения скорости трения
4.Кривая идеального объема 
При
При
скорость звука |
в среде длинного |
cостояния
5.Кривая удельной площади
позволяет выбрать форму канала по
направлению потока |
|
Выбор формы сопла по кривой удельной площади в зависимости от |
и |
1. |
|
126 |
сопло должно быть по форме |
суженным |
2. |
Сопло должно быть по форме сужено- |
расширенным |
3. |
Сопло должно быть по форме |
расширенным |
Определения |
127
1.
зависит только от |
|
|
|
от свойств вещества |
||||
|
|
|||||||
Для двух атомных газов |
|
|
|
|
||||
Для трех атомных газов |
|
|
|
|
||||
2. |
|
|
|
|
|
|
|
при |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
при |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
128
можно определить по изменению энтальпий
|
|
|
|
берется для адиабатического расширения от |
до |
||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||
3.Определение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|||||||||||||||
Для воздуха |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||||||||
Для трех атомных газов |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||
22.5. Технические характеристики уженных сопел
1.Суженные или простые сопла конструктивно выполняются в форме плавного сужения
129
Это режим нормальной работы суженного сопла.
2.Работа суженного сопла при ненормальных условиях. В случае, когда 
т.е. 
сопло работает с неполным использованием перепада давления
не зависит от 
22.6. Расчет сужено-расширенных сопел. Сопло Лаваля
Принимается при 
130
Эти сопла сопла Лаваля
Давление снижается внутри канала и за счет этого 
22.7. Диффузоры
Струйные аппараты, где происходит изменение кинетической энергии в потенциальную. В диффузорах снижению скорости потока соответствует повышение давления.
Расчетной величиной является степень повышения давления 