ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Форма каналов сопл и диффузоров из "Теплотехника " В соответствии с уравнением неразрывности (3.7) А 0/( ур), из которого видно, что при неизменном расходе газа через любое из сечений канала площадь А сечений будет зависеть от характера изменения w и р. Для анализа их изменения воспользуемся уравнением (3.9а) при d теxн O. [c.115] Знак минус в этих уравнениях показывает, что при увеличении скорости (длу 0) плотность газа уменьшается (др 0). Степень уменьшения плотности не остается постоянной, она зависит от величины скорости лу (от значения числа Маха М). При очень малых скоростях (М 1) сжимаемостью газа обычно пренебрегают и считают р=соп81. С увеличением числа М сжимаемость газа проявляется все в большей степени и уменьшение плотности возрастает. Однако при М 1,0, то есть при дозвуковом течении газа, изменение плотности остается меньше прироста скорости. При скорости газа, равной скорости звука (М=1), степени уменьшения р и роста лу становятся одинаковыми. С переходом к сверхзвуковому течению (М 1) уменьшение плотности начинает превышать прирост скорости и тем в большей степени, чем больше будет скорость течения газа. [c.116] Из этого уравнения видно, что при дозвуковом течении газа (М 1) для увеличения скорости (с1лу 0) площадь проходного сечения сопл должна уменьшаться (с А 0). То же самое можно установить из рассмотрения уравнения (3.7). Так как при этом режиме течения увеличение скорости больше уменьшения плотности, то произведение ур возрастает, а площадь А уменьшается. [c.117] При скорости газа больше скорости звука (М 1) для увеличения скорости (с у 0) площадь проходного сечения канала по формуле (3.30) должна увеличиваться (дА 0). В уравнении (3.7) при большем уменьшении плотности по сравнению с ростом скорости произведение ур уменьшается, а площадь А увеличивается. [c.117] Для диффузора, в котором скорость газа уменьшается, при дозвуковом течении газа (М 1) площадь проходного сечения канала должна увеличиваться (с А 0), а при сверхзвуковой скорости (М 1) -уменьшаться (с А 0). [c.117] Из анализа следует, что в суживающемся сопле скорость газа может возрастать только до скорости, равной скорости звука. В пределах суживающегося канала удельный объем V (величина обратная плотности) не может возрастать в большей степени по сравнению с ростом скорости и происходит запирание канала. На срезе сопла параметры газа становятся равными критическим и остаются неизменными при давлениях среды меньше критического. Дальнейшее расширение газа с понижение давления от критического до давления среды происходит за пределами сопла. [c.117] Для перехода от звуковой к сверхзвуковой скорости необходимо комбинированное сопло, состоящее из суживающегося канала для достижения скорости газа, равной скорости звука, и расширяющегося канала, в котором скорость газа становится больше скорости звука. [c.117] В узком сечении сопла параметры газового потока равны критическим и при прохождении газа через это сечение происходит переход от дозвуковой к сверхзвуковой скорости. [c.117] Такое комбинированное сопло называется соплом Лаваля по фамилии шведского инженера К.Г.Лаваля, разработавшего в 80-х годах прошлого столетия теорию сопла и впервые применившего его для получения сверхзвуковой скорости пара. [c.117] Формы каналов сопл и диффузоров при различных режимах течения газа показаны на рис. 3.2. [c.117] Вернуться к основной статье