ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Истечение газа через сопло из "Теоретическая физика. Т.4. Гидродинамика " Рассмотрим стационарное вытекание газа из большого сосуда через трубку переменного сечения, или, как говорят, через сопло. Мы будем предполагать, что движение газа можно считать в каждом месте трубы однородным по ее сечению, а скорость— направленной практически вдоль оси трубы. Для этого труба должна быть не слишком широка, и площадь 5 ее сечения должна достаточно медленно меняться вдоль ее длины. Таким образом, все величины, характеризующие течение, будут функциями только от координаты вдоль оси трубы. При этих условиях можно применять полученные в 83 соотношения, имеющие место вдоль линии тока, непосредственно к изменению величин вдоль длины трубы. [c.503] Линейные размеры самого сосуда предполагаются очень большими по сравнению с диаметром трубы. Поэтому скорость газа в сосуде можно считать равной нулю, и соответственно этому все величины с индексом нуль в формулах 83 будут представлять собой значения соответствующих величин внутри сосуда. [c.503] Рассмотрим сначала сопло, монотонно суживающееся по направлению к своему внешнему концу, так что минимальная площадь сечения достигается на этом конце (рис. 70). В силу (97,1) плотность потока / монотонно возрастает вдоль трубы. То же самое касается скорости газа и, а давление соответственно монотонно падает. Наибольшее возмол ное значение / будет достигнуто, если скорость v достигает значения с как раз на выходном конце трубы, т. е. если будет ц, = i = и (буквы с индексом 1 обозначают значения величин на выходном конце трубы). Одновременно будет и р = р . [c.504] Имея в виду все эти замечания, проследим теперь за изменением режима вытекания по мере постепенного увеличения внешнего давления р . При малых давлениях, начиная от нуля и до значения р = р, устанавливается режим, при котором в сечении 5min достигается давление и скорость у = с.. В расширяющейся части соила скорость продолжает расти, так что осуществляется сверхзвуковое течение газа, а давление продолжает соответственно падать, достигая на выходном конце значения р[ вне зависимости от величины р . Падение давления от р1 до Ре происходит вне сопла, в отходящей от края его отверстия волне разрежения (как это будет описано в 112). [c.505] На малом участке длины трубы к стационарно текущему по ней газу подводится небольшое количество тепла. Определить изменение скорости газа при прохождении им этого участка. Газ предполагается иолитропным. [c.506] Мы видим, что при дозвуковом течении подвод тепла ускоряет поток (До 0), а при сверхзвуковом —замедляет. [c.506] При сверхзвуковом движении это вырал(енне всегда положительно — температура газа повышается при дозвуковом же движении оно может быть как положительным, так и отрицательным. [c.506] Вернуться к основной статье