Сопло сужающееся-расширяющееся

Случай Р < 1 может быть также реализован при использовании (сужающегося — расширяющегося) сопла Лаваля. В этом случае от краев сопла отходит скачок уплотнения, как показано на рис. 80, б скорость поперек скачка уменьшается разрывно. [c.256]

Издавна на вершине трубы для увеличения ее тяги приделывали поперечный отрезок сужающейся-расширяющейся трубы (трубка Вентури), поскольку знали из опыта, что там, где больше скорость, там меньше давление поэтому путем сужения поперечной трубки Вентури увеличивали в ней скорость воздуха, чем уменьшали давление на вершине тяговой трубы. Можно ли, суживая трубку, достигнуть в ней бесконечно больших скоростей Только из основ газовой динамики стало известно, что увеличить скорость газа в сужающейся трубе до бесконечности нельзя можно его разогнать лишь до звуковой скорости. И замечательно, что для того, чтобы увеличить скорость в трубе после достижения звуковой скорости, надо трубу расширять Этот неожиданный вывод теории явился фундаментом для проектирования газовых и паровых турбин (сопло Лаваля). [c.26]

Множество точек, в которых = О, состоит из прямой ф = О (ось симметрии) и параболы (р = — А/6)ф это означает, что в физической плоскости сопло имеет вид сужающегося-расширяющегося канала, причем критическое сечение сопла (прямая, ортогональная оси симметрии, проведенная в наиболее узком месте канала) не совпадает со звуковой линией. Это означает, что решение (9) описывает класс течений в сопле Лаваля с криволинейной звуковой линией, причем в связи с тем, что параметр А А ф 0 А ф оо характеризует ускорение потока в центре сопла, решение (9) дает приближенное описание в окрестности центра сопла с конечным ускорением потока. [c.58]

Ну а как же преодолеть основной недостаток стандартного двигателя — отсутствие сопла сужающей-ся-расширяющейся формы [c.19]

Важное практическое значение имеют условия непрерывного перехода через критическое состояние. Необходимым условием для непрерывного перехода через критическое состояние (через звуковую скорость) является наличие в трубе экстремального сечения, в котором dS = 0. Тогда при М = 1 в этом сечении du/dx может иметь конечное значение, т. е. переход дозвукового потока в сверхзвуковой может быть осуществлен только в трубе с минимальным сечением (рис. 11.2, а). В такой трубе, получившей название сопла Лаваля, дозвуковой поток ускоряется в сужающейся части (конфузоре) и, если минимальное (критическое) сечение надлежащим образом рассчитано, то в нем достигается звуковая скорость, а в расширяющейся части происходит дальнейшее ускорение уже сверхзвукового потока. [c.420]

Сверхзвуковые потоки тормозятся, как известно, в сужающихся каналах. Поэтому для непрерывного торможения сверхзвукового потока может быть использован канал той же конфигурации, что и сопло Лаваля, называемый в этом случае сверхзвуковым диффузором. Действительно, в сужающемся канале скорость сверхзвукового потока уменьшается, и если горло надлежащим образом рассчитано, то в нем устанавливается критическая скорость. Тогда в расширяющейся части происходит дальнейшее торможение дозвукового потока. Такой диффузор называется идеальным, однако он представляет собой только принципиальную теоретическую схему, реализовать которую на практике не удается. Трудность состоит в том, что сверхзвуковой поток в сужающемся канале является неустойчивым и под влиянием даже малых возмущений насыщается скачками уплотнений. В зависимости от формы сужающейся части система прямых и косых скачков может быть более или менее сложной, но во всех случаях является источником особых, так называемых волновых потерь энергии. Поэтому возникает задача управления системой скачков с целью сведения потерь к минимуму. Этого удается добиться приданием стенкам сужения особой формы, при которой в горле устанавливается скорость, близкая к критической. Таким образом, суммарные потери в сверхзвуковом диффузоре включают в себя помимо потерь вязкостного происхождения также волновые потери, связанные с образованием скачков уплотнения. Достаточно подробное изложение современных результатов исследования газовых диффузоров можно найти в [8]. [c.431]

Важное практическое значение имеет вопрос об условиях непрерывного перехода через критическое состояние. Нетрудно заключить, что такой переход дозвукового потока в сверхзвуковой может быть осуществлен только в трубе с минимальным сечением (рис. 206, а). В такой трубе, получившей название сопла Лаваля, дозвуковой поток ускоряется в сужающейся части (конфузоре), и если минимальное (критическое) сечение надлежащим образом рассчитано, то в нем достигается звуковая скорость, а в расширяющейся части происходит дальнейшее ускорение уже сверхзвукового потока. Очевидно, такое преобразование дозвукового потока в сверхзвуковой невозможно в трубе с максимальным сечением (рис. 206, б), так как дозвуковой поток, поступающий в расширяющуюся часть (диффузор), тормозится в ней и в экстремальном сечении имеет не только не звуковую, но даже меньшую, чем на входе, скорость. В сужающейся части поток снова ускоряется, однако звуковая скорость может быть достигнута только в выходном сечении. Представляет также интерес вопрос о торможении газовых потоков. Нз следствий 1 и 2 уравнения Гюгонио следует, что дозвуковой поток можно затормозить рас-444 [c.444]

Для того чтобы в выходном сечении канала устанавливалось давление окружающей среды, меньшее критического, канал должен постепенно расширяться. Скорость истечения газа в окружающую среду будет больше звуковой, так как давление, устанавливающееся в выходном сечении канала Рг, меньше критического. Для получения скорости истечения газа, большей скорости звука, необходимо сначала в сужающемся канале снизить давление до критического, а затем в расширяющемся канале дополнительно снизить давление от критического до давления окружающей среды. Подобный канал, называющийся соплом Лаваля, показан на рис. 2.30. [c.119]

Сопло Лаваля состоит из короткой сужающейся и относительно длинной расширяющейся частей. В сужающейся части поток дозвуковой и скорость возрастает по течению до наиболее узкого сечения —горла сопла К—К. Если перепад давлений до и после сопла невелик, то наибольшая скорость в сечении К—К не достигает своего критического значения и поток в расширяющейся части сопла остается дозвуковым скорость при этом все время уменьшается, а давление возрастает. При значительном перепаде давлений скорость в сечении К—К достигает своей критической величины и поток в расширяющейся части сопла становится сверхзвуковым скорость при этом продолжает возрастать, а давление — уменьшаться. [c.257]

Коэффициенты сопротивлений для постепенно расширяющихся (конических) труб — диффузоров, плавно сужающихся труб — сопл, поворотов и других, более сложных местных гидравлических сопротивлений (кранов, фильтров и т. п.) — находят в справочной литературе. В задачах данного сборника коэффициенты обычно задаются. [c.32]

Канал, в котором возможно получение сверхзвуковой скорости истечения, называется соплом Лаваля (рис. 23). Оно состоит из сужающейся и расширяющейся частей. В сужающейся части скорость увеличивается от начального значения до скорости звука. В том месте, где достигнута скорость звука, сопло имеет минимальное или критическое сечение В расширяющейся части достигается сверхзвуковая скорость. Параметры газа, которые он имеет в критическом сечении, называются критическими. [c.71]

Из этих уравнений следует, что при М > 1 течение в расширяющемся канале (d Е > 0) происходит с уменьшением давления вдоль потока dp < 0) и с увеличением скорости (dw > 0) и, наоборот, сверхзвуковой поток в суживающемся канале (dS <0) замедляется dw < 0), а его давление возрастает dp > 0). Таким образом, профили сопла и диффузора для сверхзвукового потока меняются местами — сверхзвуковое сопло представляет собой расширяющийся канал, а сверхзвуковой диффузор — сужающийся канал. [c.287]

Воздушное сопло выполняется сужающимся в вертикальной плоскости и расширяющимся в горизонтальной. Выходной конец его очерчивается в плане по дуге окружности. Рекомендуемые размеры сопла по ширине при входе 100 мм, при выходе мм. Такое сопло обеспечивает угол раскрытия воздушной струи 90°. Распределительная плита делается с направляющими бортами, раскрывающимися под углом 90°, и с небольшой конической выпуклостью посередине. При забросе углей на цепную решетку прямого хода необходимо давление воздуха в коробе 70— 120 мм вод. ст. Начальная концентрация топлива в струе принимается равной 1—2 кг/кг. Ось сопла должна находиться на высоте 400—600 мм над решеткой. [c.165]

Входное устройство (воздухозаборник) внутреннего сжатия представляет собой профилированный канал, вначале сужающийся, а затем расширяющийся, напоминающий сопло Лаваля (рис. 9. 10, а). В идеальном случае, т. е. при изэнтропическом торможении сверхзвукового потока и при отсутствии пограничного слоя, оно работает следующим образом. В сужающейся (сверхзвуковой) части канала происходит торможение сверхзвукового потока в волнах сжатия бесконечно малой интенсивности, и на расчетном режиме в наименьшем сечении канала г — г, называемом горлом , скорость достигает скорости звука. Далее в расширяющейся (дозвуковой) части канала происходит дальнейшее торможение дозвукового потока. Следовательно, идеальный воздухозаборник с [c.263]

Сопло Лаваля предназначено для получения сверхзвукового потока. Оно состоит из сужающейся и расширяющейся частей. Во избежание срыва пограничного слоя конусность расширяющейся части (диффузора) должна быть не более 8 12 В самом узком сечении сопла скорость может достигать звуковой, и тогда эго сечение называется критическим. На рис. 5.5 представлено сопло Лаваля, изменение его живого сечения и массовой скорости т по длине j и из- [c.73]

В сужающейся части сопла Лаваля режим дозвуковой, а в расширяющейся - сверхзвуковой. [c.74]

Если двигатель предназначен для полетов с дозвуковой скоростью, то его передняя часть должна иметь форму расширяющегося канала, а сопло — форму сужающегося канала (рис. 60,а). При этом в диффузоре (переднем насадке) происходит уменьшение скорости потока (и, следо<вательно, увеличение давления), а в сопле (конфузоре) —увеличение скорости потока. [c.228]

При уменьшении р устанавливается дозвуковое течение в сопле, причем в сужающейся части сопла поток ускоряется, а в расширяющейся части тормозится. [c.115]

Рабочий процесс, схема и основные параметры ПВРД существенно зависят от скорости полета. В ПВРД для дозвуковых скоростей параметры потока (давление р, скорость и>, температура Т) изменяются так, как показано на рис. 6.5 а. Воздухозаборник в этом случае выполняется в виде расширяющегося канала, реактивное сопло сужающееся. [c.262]

На СПС Конкорд применяется общая для двух соседних двигателей выпускная система, состоящая из первичного и вторичного реактивных сопел, выполненных раздельно, и реверсивного устройства. Первичное сопло — сужающееся, с пневматической системой управления. Вторичное сопло расширяющееся, его створки образуют канал овального сечения. Створки сопла одно- [c.137]

К сужающим устройствам, кроме диафрагмы (рис. 152а), относятся еще сопла (рис. 1526) и сопла с конусом (трубы Вентури), представляющие собой удлиненное сопло, постепенно расширяющееся по ходу газа до полного диаметра газопровода, благодаря чему они дают наименьшую безвозвратную потерю давления, по [c.311]

В комплект резака входят четыре сопла плавно сужающегося профиля или четыре сопла сужающе-расширяющихся плавного профиля, четыре мундштука с соплами для подогревательного пламени (подогрев многопламенный) и четыре сменных инжектора со смесительными камерами. Водяное охлаждение мундштука отсутствует. Кислородная трубка диаметром 10 мм соосна с соплом. На резаке установлен манометр для определения давления режущего кислорода. Длина резака 800 лш, вес 5,5 кг. Техническая характеристика резака Р-100-1 приведена в табл. 59. [c.185]

Изготовление камер ЖРДМТ отличается относительной сложностью из-за малого диаметра минимального сечения сопла (0,8 мм и менее) в частности, достаточно сложно обеспечить с высокой точностью плавный переход от сужающейся части сопла к расширяющейся. [c.166]

Теперь мы в состоянпп начертить все возможные комбинации давления и скорости для данного сужающегося— расширяющегося сопла с различными расходами. [c.54]

Если внешнее давление ра равно ро, то никакого движения не возникает. Когда Ря лишь немного меньше ро, газ течет через сопло всюду с дозвуковой скоростью, максимальное значение которой достигается при Р = I. Очевидно, что для определения параметров потока в со1ше нужно взять ту кривую, на верхпе11 ветви которой Р = Ря при Е = Ра. Часть этой кривой, простирающаяся от асимптоты р = ро до пересечения с прямой < = 1, описывает течение в сужающейся части сопла. В расширяющейся части сопла скорость уменьшается, а давление растет течение в ней описывается той же ветвью кривой, которую теперь следует проходить в обратном нанравлении от = 1 до Р = Ра. Значение относительного расхода Q определяется однозначно величиной р . [c.43]

Рис. 14.42. Отклонение цотока в косом срезе а — сужающееся сопло б—расширяющееся сопло

Значительное улучшение качества распыления топлива в центробежных форсунках достигается за счет применения пористых вкладышей. В закрученный поток компонентов топлива по внутренней поверхности сопла перед распылением через проницаемый вкладыш подают дополнительный поток маловязкостной жидкости, в качестве которой можно использовать также и предварительно полученный перегретый пар топлива. Причем проницаемыми могут быть выполнены стенки как сужающейся, так и расширяющейся части сопла [ 2]. [c.9]

Вторая модификация эжекционного аппарата со струйным течением кавити-рую1цей жидкости представляет собой конструкцию (см. рис. 9.11,а), содержащую форкамеру с патрубком подводящим высоконапорную жидкость и конфузор, в котором высоконапорная жидкость ускоряется, сужающееся сопло с патрубком, подводящим низконапорную среду, расширяющуюся камеру смешения, прямолинейный участок и диффузор. Камера смешения узким концом подсоединена к суженному концу конфузора, а к широкому концу камеры смепюния подсоединен прямолинейный участок с диффузором. Соосно с форкамерой, конфузором и камерой смешения располагается сужающееся сопло, причем срез отверстия выхода сопла находится в начале камеры смешения, критическое сечение К-К. Между стенками сопла и внутренними поверхностями конфузора и камеры смешения имеется кольцевая щель, через которую протекает высоконапорная среда. [c.231]

Представляет также интерес торможение газовых потоков. Из выводов 1 и 2 следует, что дозвуковой поток можно затормозить расширяющейся трубой (диффузором), а для сверхзвукового потока эту роль выполнит сужающаяся труба. Опыт показывает, что в последнем случае поток газа неустойчив и в нем легко возникает система косых и прямых скачков уплотнения, в которых и происходит торможение. Скачки уплотнения представляют собой поверхности, при переходе через которые происходит разрыЕ)-ное (скачкообразное) изменение параметров газового потока. Поскольку, как мы увидим ниже, скачки уплотнения сопровождаются потерями энергии, возникает вопрос о таком профилировании трубы, которое обеспечило бы системы скачков с минимальными потерями. Функцию устройства, осуществляющего торможение сверхзвукового потока и преобразование его в дозвуковой, может выполнить труба той же конфигурации, что и сопло Лаваля, которая, однако, в данном случае является сверхзвуковым диффузором. [c.421]

Пусть в сопло указанной конфигурации (рис. 206, а) поступает дозвуковой поток газа. Согласно уравнению Гюгонио в сужающейся (конфузорной) части скорость газа будет возрастать, а давление и плотность падать. Если в минимальном сечении (горле) скорость не достигнет критической, то в расширяющейся (диффузорной) части дозвуковой поток газа будет тормозиться, давление и плотность — возрастать и на выходе установится значение М < 1. Такой режим течения установится, если давление на выходе из сопла (противодавление) больше, чем некоторое граничное Рхгр, при котором в горле сопла устанавливаются критические параметры течения. Если теперь противодавление будет уменьшаться, то так как весь поток дозвуковой, возмущения в виде малых понижений давления будут распространяться вверх по течению, скорость потока во всех сечениях будет возрастать и при значении противодавления в горле будет достигнута звуковая (критическая) скорость и соответствующие ей значения р,,, Т . При этом режиме в диффузорной части происходит торможение потока от значения М = 1 в горле до некоторого Мх <1 — на срезе сопла. Если же противодавление далее уменьшится до значения р < р гр. то уменьшится давление и во всей диффузорной части. Но в горле давление не может сделаться меньшим, чем р, по причинам, которые мы выяснили, изучая истечение через сужающееся сопло. Поэтому на некотором участке диффузорной части, начиная от горла, поток получит возможность расширения и там установится сверхзвуковое течение. Однако, если давление Р1 на срезе недостаточно мало, то вблизи выхода поток будет все еще дозвуковым. Сопряжение сверхзвукового потока за горлом с дозвуковым вблизи выхода происходит в виде скачка уплотнения, который мы будем приближенно считать прямым. При дальнейшем понижении противодавления скачок уплотнения будет перемещаться внутри сопла к его выходному сечению и при некотором расчетном давлении Рхра ч расположится за срезом сопла. При этом значении противодавления на срезе устанавливается скорость, соответствующая расчетному значению числа Мхрасч > 1. При дальнейшем понижении противодавления поток будет на некотором участке вне сопла продолжать расширяться, а переход к дозвуковому режиму и полному торможению будет осуществляться через сложную систему косых скачков уплотнения. [c.453]

Длину /[ сужающейся части сопла выбирают минимальной в целях уменьшения потерь на трение. Длина расширяющейся части сопла 4 определяется допустимым углом раскрытия а = = 10- -12°. Большие значения а вызывают отрыв струек потока от стенок сопла и образование вихрей. При меньших значениях а значительно увеличивается длина расширяющейся части сопла 4, что усложняет изготовление и увеличивает иогери на трение между потоком и стенками соила. [c.16]

Каналы (достаточно короткие), имеющие входную сужающуюся часть и выходную расширяюп уюся— диффузор, называются соплами Лаваля . Если в минимальном сечении сопла Лаваля скорость достигла скорости звука, то в расширяющейся части она может стать больше или меньше скорости звука — в зависимости от величины противодавления. Дозвуковых режимов истечения данного газа из сопла Лаваля, заданных размеров, может быть очень много, в то время как существует только один режим сверхзвукового истечения, осуществляющийся при определенном значении противодавления, равном давлению в выходном сечении сопла. При несоблюдении этого условия в расширяющейся части сопла Лаваля возможны, так называемые скачки уплотнений (когда давление в выходном сечении меньше величины противодавления), сопровождающиеся потерями энергии. Весовой расход газа при сверхзвуковом режиме не может превзойти максимального значения расхода в наименьшем сечении при достижении в этом сечении скорости звука. [c.121]

Вторая экспериментальная дробеочистительная установка, сооруженная на Омской ТЭЦ была выполнена по схеме рис. 10-8 и снабжена устройством для пневмотранспорта дроби с помощью сжатого воздуха от компрессора. Дробь из нижних бункеров через мигалки высыпается в наклонные желоба / и по ним поступает в сборный бункер 2, затем через заслонку 3 — в смеситель 4, выполненный в виде сужающегося и расширяющегося сопла. Течка дроби врезана н узкую часть сопла, где скорость воздуха наибольшая, а давление наименьшее. При транспорте дроби сжатым воздухом это необходимо для того, чтобы не было выбивания воздуха через течку дроби в открытый бункер 2, что могло бы препятствовать нормальному движению дроби. Поднятая на верх дробь попадает в сепаратор 5, снабженный отбойной плитой 6, и далее по четырем наклонным течкам 7 падает на распределитель 8, а воздух сбрасывается в атмосферу. [c.158]

Наиб, скорость, к-рую можно получить в сужающейся С., равна скорости звука и достигается в его выходном (вавб. узком) сечении. Сверхзвуковое С., называемое также соплом Лаваля по имени его изобретателя — швед, инженера К. Г. П. де Лаваля (К. G. Р. de Laval), имеет вначале сужающуюся, а затем расширяющуюся форму (рис. 2). Давление Рс в выходном [c.600]

Если мы хотим получить сверхзвуковой поток, то геометрия сопла на рис. 14-20 должна быть изменена прибавлением за горловиной с параллельными стенками диффузорной (расширяющейся) части (рис. 14-21). Сопло с сужением и расширением может работать целиком в дозвуковом диапазоне. В этом случае в сужающейся части давление падает и скорость увеличивается, тогда как в расширяющейся части давление увеличивается, а скорость уменьшается. Давление и скорость изменяются здесь аналогично тому, как это происходит в водо- [c.361]

В тепловой трубе с постоянным диаметром парового канала поток ускоряется и замедляется из-за подвода пара в испарителе и отвода в конденсаторе. Изменение скорости в сужающе-расширяющемся сопле происходит вследствие течения с постоянным массовым расходом через изменяющееся сечение, в то время как изменение скорости в тепловой тдубе происходит вследствие изменения массового расхода потока при постоянном сечении канала. В сужающейся части сопла давление падает, в результате чего растет скорость потока (рис. 3.2). В расширяющейся части сопла скорость может продолжать расти и достигнуть сверхзвукового значения или может снова произойти сжатие потока, что вызовет восстановление давления и снижение скорости. Степень восстановления давления зависит от величины противодавления. Кривая А соответствует дозвуковому потоку с выходным давлением Ра-Давление уменьшается, а скорость увеличивается вплоть до горловины. В расширяющейся части происходит восстановление давления и снижение скорости потока. Если противодавление снизить до значения Ръ, то в горловине поток приобретает звуковую скорость и достигается максимальный массовый расход. Такие условия считаются критическими или запирающими, и дальнейшее снижение противодавления не приведет к увеличению скорости потока. Когда давление уменьшится до значения Рс, скорость в расширяющейся части становится сверхзвуковой и восстановление давления- часто носит характер ударной волны. Существует одно значение Рв, для данного отношения площадей, при котором происходит непрерывное ускорение газа по длине расширяющейся части. Снижение противодавления ниже этого значения не влияет на условия течения в сопле. [c.81]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...