Сопло отношение давлений

Для каждого последующего сопла отношения давлений будут меньше, чем для предыдущего. В соответствии с этим безразмерные скорости вдоль соплового аппарата будут возрастать следова- [c.328]

Отношение давлений Ра/рх = 1/12 = 0,0834, т. е. оно меньше критического отношения давлений для перегретого пара, составляющего 0,546. Следовательно, если истечение происходит не через расширяющееся сопло, то скорость истечения будет равна критической скорости. Для перегретого пара эта скорость по уравнению (222) [c.221]

Из графиков на рис. 8.7 видно, что с увеличением значений отношения давлений Р углы а и Р увеличиваются, т.е. от потенциального ядра струи жидкость отделяется более интенсивно с увеличением скорости истечения струи из сопла. С увеличением скорости истечения струи турбулентность жидкости, из которой состоит потенциальное ядро, увеличивается. В связи с тем что истекающая струя не ограничена твердыми стенками, волновые возмущения, образованные турбулентностью на поверхности потенциального ядра (см. рис. 4.3), как следствие этого увеличиваются. При увеличении амплитуды волн интенсифицируется отрыв от поверхности потенциального ядра частиц жидкости. Вследствие интенсификации отделения частиц жидкости от потенциального ядра, длина последнего уменьшается, т.е. увеличивается угол сужения р. Отделившиеся от потенциального ядра частицы жидкости разлетаются в пространство, заполненное газом, на более коротком расстоянии от сопла, что увеличивает угол расширения пограничного слоя струи а. [c.195]

Местоположение плоскости скачка определяется отношением давления в камере (перед соплом) к давлению в той среде, куда истекает газ. Следует отметить, что режимы, при которых скачки получаются внутри сверхзвукового сопла, встречаются в двигателях редко. Обычно газ расширяется до выходного сечения сопла и вытекает со сверхзвуковой скоростью. [c.152]

При работе двигателя на расчетном режиме давление в плоскости выходного среза сопла как в рабочей струе, так и во внешнем потоке равно атмосферному. Однако такое условие выполняется лишь при одном значении отношения давлений pjp. [c.153]

Рис. 6.35. Зависимость критического отношения давления от числа Мо при турбулентном пограничном слое 1 — нерасчетное истечение из сопла, 2 — обтекание тупого угла, 3 — падающий извне скачок уплотнения, 4 — отношение давлений в прямом скачке, 5 — отношение давлений в косом скачке при а = 60°, 6 — отношение давлений в косом скачке при а = 30°

Условия нерасчетного истечения сверхзвуковой струи принято характеризовать степенью нерасчетности, представляющей собой отношение действительного давления торможения в ресивере к расчетному ), которое может быть приближенно заменено отношением давления на выходе из сопла к давлению в окружающей среде [c.401]

Качественно новая картина течения наблюдается при сверх-критических отношениях давлений в сопле. При дозвуковом истечении давление газа на выходе из сопла равно давлению в окружающей среде, другими словами, статические давления газов на входе в камеру смешения р и р2 одинаковы. При звуковом или сверхзвуковом истечении эжектирующего газа давление на срезе сопла может существенно отличаться от давления эжектируемого газа. [c.497]

Рис. 9.6. Схема течения в начальном участке камеры смешения при сверхкритическом отношении давлении в сопле

Таким образом, при отношениях давлений, больших расчетного для данного сопла, эжектирующий газ в начальном участке смесительной камеры представляет собой расширяющуюся сверхзвуковую струю. Поток эжектируемого газа на этом участке движется между границей струи и стенками камеры. Так как скорость эжектируемого потока в начальном участке дозвуковая, то при течении по суживающемуся каналу поток ускоряется и статическое давление в нем падает. [c.498]

При анализе процессов п расчете параметров эжектора на сверхкритических отношениях давлений в сопле будем полагать, [c.500]

Характер смешения газов в основном участке смесительной камеры до режима запирания практически такой же, как и прп докритических отношениях давлений в сопле, скорость смеси газов шг в широком диапазоне начальных параметров газов остается меньше скорости звука. Однако при увеличении отношения начальных давлений газов сверх некоторого определенного для каждого эжектора значения поток смеси в основном участке камеры становится сверхзвуковым и может остаться сверхзвуковым до конца смесительной камеры. Условия перехода от дозвукового к сверхзвуковому режиму течения смеси газов, как будет показа- [c.500]

При сверхкритическом отношении давлений в сопле (Xi l) эжектирующий газ в начальном участке камеры движется со сверхзвуковой скоростью. Чтобы на выходе из камеры получить Аз > 1, необходимо дозвуковой поток эжектируемого газа (Л,2<1) в процессе смешения также перевести в сверхзвуковой. Необходимые для этого условия можно качественно установить на основании рассмотренных в 4 гл. V закономерностей перехода через скорость звука под влиянием внешних воздействий яа газовый поток. [c.529]

Следует учитывать, что при уменьшении отношения давлений по сравнению с расчетным значением сопло начинает работать с перерасширением газа, характеристики эжектора со сверхзвуковым соплом значительно ухудшаются и, начиная с некоторого [c.543]

Из формулы (44) вытекает следующее практически важное правило, справедливое не только для звуковых, но и для сверхзвуковых эжекторов для получения большего значения полного давления смеси на выходе из эжектора следует, сколько возможно, уменьшать относительную площадь камеры смешения, т. в. увеличивать а. При сверхкритическом отношении давлений в сопле эжектирующего газа наименьшая возможная площадь сечения смесительной камеры соответствует разгону эжектируемо-го потока в сечении запирания до скорости звука, т. е. критическому режиму работы эжектора. Таким образом, согласно изложенному правилу критический режим работы эжектора оказывается наивыгоднейшим, что соответствует данным расчетов и экспериментов. Следует, однако, учитывать, что чем меньше площадь смесительной камеры, тем больше при данных расходах газов скорость на входе в диффузор, т, е. больше потери в диффузоре. [c.547]

Будем рассчитывать эжектор для работы на наивыгоднейшем критическом режиме. Ввиду того, что отношение полных давлений газов По = 12 достаточно высокое, а коэффициент эжекции небольшой, здесь целесообразно подобрать оптимальное сверхзвуковое сопло для эжектирующего газа. Для полного расширения эжектирующего газа сопло должно быть спроектировано на отношение давлений (к = 1,4). [c.550]

Заметим, что все вышеприведенные расчеты выполнены без учета нарастания пограничного слоя на обтекаемых поверхностях. Влияние пограничного слоя может быть учтено введением поправки в контур тела на толщину вытеснения б. Для этого необходимо применить какой-либо численный или интегральный метод расчета ламинарного или турбулентного пограничного слоя (гл. VI) совместно с изложенным выше методо<м сквозного счета. При наличии интенсивных скачков уплотнения в сверхзвуковом потоке возможен отрыв пограничного слоя (гл. VI, 6). Отрыв пограничного слоя приводит к картине течения в канале, существенно отличающейся от идеального расчета. Оставаясь в рамках приведенной выше методики расчета, можно попытаться в первом приближении учесть влияние отрыва на характеристики течения. С этой целью предлагается использовать зависимости для отношения давлений в зоне отрыва дг/ро и для длины отрывной зоны Ь/б (гл. VI, 6). При расчете течения методом сквозного счета от сечения, где начинается отрывная зона, как и в случае струи, на границе задается давление, равное давлению в зоне отрыва. Заметим также, что при расчете струи, вытекающей из сопла во внешний поток, возможно учесть влияние спутного потока, решая соответствующую задачу о взаимодействии двух сверхзвуковых потоков на границе струи. [c.293]

Отношение давлений называется критическим и обозначается через Ркр оно соответствует критическому давлению на срезе сопла р р [c.132]

Рис. 11.4. Зависимость приведенного расхода газа через сопло от отношения давлений

Исходными данными для расчета являются параметры основного потока перед соплом (Мь ки Rl, и а1) расстояние от передней кромки обтекаемой поверхности до сопла размеры сопла и ориентировка (А, Реп. Ф) параметры газа, истекающего из сопла (Мл, R ) , отношение давлений торможения в сопле к давлению набегающего потока (Ро /рх)- В расчетах удобнее вместо значения угла наклона оси сопла ф в качестве одного из исходных данных иметь число Маха Мя в точке сопла Е (рис. 5.1.10). [c.362]

Из этого выражения видно, что скорость истечения газа из сопла возрастает с уменьшением отношения давлении и увеличением начальной температуры рабочего тела. [c.109]

При истечении из суживающегося сопла скорость газа достигает максимального значения при критическом отношении давлений (10.22). [c.108]

Максимальный расход газа через минимальное сечение суживающегося сопла осуществляется при критическом отношении давлений, формулу для его определения получим подстановкой p jpi (10.22) в (10.20) вместо /VPi, т. е. [c.109]

В камере сгорания ЖРД сжигается смесь 98%-ной азотной кислоты с керосином при давлении 5 МПа. Температура в камере 3000 К. Продукты сгорания истекают через сопло Лаваля отношение с,,/с = 1,22, газовая постоянная iR = 0,334 кДж/(кг-К). Полагая, что двигатель работает у земли на расчетном режиме, т. е. давление газа на выходе из сопла равно давлению окружающей среды (0,1 МПа), определить скорость продуктов сгорания на выходе из сопла. [c.95]

Если область кавитации выходит за пределы сопла (рис. 5.1, 6), то кавитирующая жидкость захватывает низконапорную среду, например, газ. При этом с увеличением величинь отношения давлений Р /Рн коэффициент эжекции увеличивается, как показано на графике, представленном на рис. 5.4, а коэффициенты полного напора Т и 1олезного действия Т уменьшаются. [c.154]

Режим истечения газа из сопла в виде числа Маха - М уравнением (4.2.2). В данном уравнении давление низконапорной среды в которую происходит истечение исходного газа, равно статическому давлению в сечении 0-0 свободного вихря РснО- Величина статического давления находится по экспериментальным данным, например, работы [17] (см. табл. 4.1.1.) в зависимости от величины отношения давления исходного газа Р к давлению Р среды, в которую происходит истечение газа вынужденного вихря, а также от величины массовой доли этого газа, которая выражается формулой [c.162]

Используя разработанную модель термогазодинамического процесса энерго-разделения в многокомпонентной струе, нульсационно истекающей в полузамкнутую емкость с теплопроводными стенками, рассчитываются характеристики этого процесса. В качестве примера на рис. 7.5 представлены зависимости изменения разности температур АТ исходного высоконапорного газа Т и температура охлажденного газа в процессе энергоразделения от давления нагнетания Р высоконапорного газа в сопло (рис. 7.3). Из графика на рис. 7.5 видно, что с увеличением давления нагнетания исходного газа разность температур АТ снижается. Однако она увеличивается с увеличением степени расширения газа, выражаемой в виде отношения давлений и низконапорного Р газов. Аналогичные зависимости получены для удельной холодопроизводительности д (рис. 7.6) процесса энергоразделения. [c.184]

Здесь р — угол между касательной к образующей сопла в выходном сечении и осью, а б — угол поворота потока от первоначального направления, который находится из таблицы (см. приложение I) по заданным значениям числа М на срезе сопла и отношения давлений р а/Рн или pjpn- Вместо таблиц для нахождения б при к = 1,40 может быть рекомендована приближенная формула (для к < 2,3) [c.424]

На режимах истечения из сопла с большим перерасшпрением, когда на срезе сопла устанавливается мостообразный скачок (рис. 8.10), отношение давлений на срезе pjpa может оказаться выше критического для пограничного слоя сопла при его взаимодействии с косым скачком уплотнения аЪ. В этом случае возникает отрыв пограничного слоя от стенки и система скачков смещается внутрь сопла в сечение й, где скорость меньше X, < 1а) и давление перед скачками выше р, > Ра), чем в сечении а при надлежащем уменьшении отношения давлений в косом скачке [c.443]

Однако п при больших сверхкритических отношениях давлений можно использовать эжектор с нерасширяющимся соплом, в котором скорость истечения эжектируюш его газа не превышает скорости звука. Такой эжектор принято называть звуковым. Это наиболее распространенный тип эжектора, эффективно работаюш ий в широком диапазоне изменения параметров газов. [c.495]

Если сопло эжектирующего газа выполнено нерасширяющнм-ся, то при сверхкритическом отношении давлений статическое давление на срезе сопла превышает давление в окружающей среде — эжектируемом газе. Поэтому после выхода из сопла А струя эжек-тируюш,его газа В (рис. 9.6), движущаяся со скоростью звука [c.498]

Рис. 9.9. Шлпреп-фотография потока в камере смешения плоского эжектора прп сверхкрптическом отношении давлений в сопле По = 3,4

НО ниже, тесно связаны с режимом течения газов в сечении запирания. Таковы особенности протекания процесса смешения газов при сверхкритических отношениях давлений газов в эжектирую-шем сопле. Заметим, что под отношением давлений в сопле мы подразумеваем отношение полного давления эжектируюш его газа Pi к статическому давлению эжектируемого потока во входном сеченип смесительной камеры р2, которое зависит от полного давления Р2 и приведенной скорости %2- [c.501]

При сверхкритических отношениях давлений эжектирующий газ покидает нерасширяющевся сопло со звуковой скоростью, причем статическое давление в нем превышает давление в окру-жающ ем его эжектируемом газе дальнейшее расширение и разгон газа до сверхзвуковых скоростей происходит в начальном участке свободной струи. Если применить расчетное сверхзвуковое сопло, то расширение газа произойдет полностью внутри сопла, на срезе сопла давление газа р сравняется с давлением эжектируемого потока рз рассмотренного выше начального участка не будет. [c.535]

Очевидно, что различие в площади камеры будет тем больше, чем больше отношение давлений По, т. е. чем больше увеличение площади потока в сечении запирания, и чем меньше коэффициент эжекции. С уменьшением относительной площади камеры, как уже указывалось, можно при тех же начальных параметрах газов и Лз < 1 получить эжектор с большей напорностью. Поэтому в случае больших отношений давлений (По >5—7) и при малых значениях коэффициента эжекции п < 0,4—0,5) может быть целесообразным применение в эжекторе сверхзвукового сопла для эжектирующего газа. [c.536]

Возникает вопрос, на какое отношение давлений должно быть рассчитано сверхзвуковое сопло, чтобы полное давление смеси газов было наивысшим Это можно установить исходя из того, что при оптпмальном сопле площадь эжектируюш ей струи в сечении запирания будет наименьшей для заданного расхода и начальных параметров газов. Из теоретических и экспериментальных исследований нерасчетных сверхзвуковых струй известно, что максимальная площадь первой бочки струи будет тем меньше, чем меньше избыточное статическое давление на срезе сопла, т. е. чем меньше степень нерасчетности. Поскольку максимальная площадь первой бочки свободной струи всегда больше площади выходного сечения идеального сопла Лаваля, то естественным был бы вывод о том, что площадь струи в сечении запирания будет наименьшей, если степень расширения сверхзвукового сопла эжектирующего газа будет соответствовать располагаемому отношению давлений [c.537]

Так как предполагается, что отношение давлений в сопле двигателя выше критического значения, а сопло выполнено нерасширяющимся, то Xi = 1. Как указывалось, для расчета эжектора необходимо задать Яг и воспользоваться последовательно уравнениями (8), (12) и (13). Легко убедиться, что решение поставленной задачи неоднозначно. Заданным условиям удовлетворяет ряд эжекторов, отличающихся геометрическими параметрами а и /. [c.548]

Следующий пример расчета относится к течению сверхзвукового потока в плоском несимметричном сопле, применение которого возможно на гиперзвуковом летательном аппарате. Такое сопло имеет преимущество перед соплом Лаваля на режимах перерасширения, когда давление в окружающей среде больше давления на срезе сопла (см. гл. VIII, 2). Рассматривается плоское сопло с частично внутренним расширением с прямолинейной обечайкой. На расчетном режиме число М на входе в сопло равно Ми = 2, на срезе сопла Ма = 4 и отношение полного давления на входе в сопло к давлению в окружающей среде равно Лс = Рвх/рн = 152. Отношение площади на срезе сопла к площади на входе в сопло Р л равно = 6,35. Контур про- [c.291]

Характер течения сверхзвукового потока на выходе из сопла (см. рис. 4.10) возникает в зависимости от величины отношения давления ра в газе на срезе сопла к противодавлению, равному давлению рн в окружающей среде. Такое отношение обычно называют степенью нерасчетности (п = pJPh)- При п> 1 ра> Рн) струя газа недорасширена. Для уменьшения давления на выходе из сопла струе газа необходимо пройти через волну разрежения (см. рис. 4.10, а). При этом линии тока расходятся от оси потока (рис. 4.18, а). Так, пристеночная линия тока АВС поворачивается на угол Рс- [c.117]

Рис. 5.1.16. Зависимость коэффициента усиления от числа May на срезе сопла при различных отношениях давлений pojlpi (Mi = 4 Rex. = 10 ф = 90°)

Массовый расход газа т, как видно из (10,20), зависит от перепада давлений pjpi. Определим отношение давлений pjpu при котором расход т будет иметь максимальное значение такое отношение называют критическим. Будем считать параметры газа Pi, Vi на входе в сопло постоянными, при этом из (10.20) видно, что переменная величина р входит только в квадратные скобки. Критическое отношение давлений определим следующим образом возьмем первую производную выражения в квадратных скобках из уравнения (10.20) и приравняем ее нулю [c.107]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...