Сопло Лаваля, его построени

Рассмотрим некоторые результаты опытного исследования обычных пневмо-метрических зондов в потоке влажного пара. Исследования проводились в специальном тарировочном контуре (в паровой аэродинамической трубе с увлажнителем на входе). Дозвуковой поток с равномерным распределением скоростей по сечению создавался в суживающемся сопле, спрофилированном по лемнискате. Для сверхзвуковых скоростей применялись осесимметричные сопла Лаваля, построенные методом характеристик. [c.406]

Осесимметричное сверхзвуковое сопло Лаваля. Построение сопла Лаваля для получения равномерного сверхзвукового потока с осевой симметрией во многом аналогично задаче построения сверхзвукового сопла для плоского потока, рассмотренной в предыдущей главе. В меридианной плоскости X, у нам необходимо знать течение в сопле вплоть до линии А А (рис. 89), причем во всех точках линии скорость должна быть сверхзвуковой. [c.379]

Профилирование сопла Лаваля как на перегретом, так и на влажном паре включает следующие операции 1) определение минимального (критического) сечения, обеспечивающего при заданных начальных параметрах номинальный расход 2) построение суживающейся части сопла с возможно более равномерным потоком в минимальном сечении или, что эквивалентно, возможно менее отличающейся от плоскости звуковой поверхностью 3) построение расширяющейся части сопла, где осуществляется дальнейшее расширение пара до заданного числа М на выходе и обеспечивается равномерное поле скоростей. [c.220]

Профилирование расширяющейся части осуществляется обычным методом по диаграмме характеристик, построенной для перегретого пара (или аналитически). В большинстве случаев расширяющаяся часть сопла Лаваля на малые числа М выполняется конической. [c.221]

Резюмируя, отметим, что уменьшение перегрева и переход к крупнодисперсной влаге существенно меняют энергетические характеристики сопл Лаваля. Вместе с тем специальное профилирование сопл (см, 8-4) для влажного пара дает заметные преимущества в расчетных и нерасчетных режимах потери в таких соплах вблизи расчетного режима уменьщаются на 15—20% по сравнению с соплами, построенными для перегретого пара (рис. 8-21). [c.236]

Рис. 8.15, Профилирование сверхзвукового сопла волны разрежения в сверхзвуковой части сопла Лаваля (а) и построение процесса в диаграмме характеристик (б) сверхзвуковое сопло с угловой точкой в критическом сечении (в)

В эксплуатации параметры газа, а также расход его через сопло могут изменяться. Существенно при этом, что меняется отношение давлений еа. Рассмотрим работу сопла при переменных режимах в первом приближении, пренебрегая влиянием трения. На рис. 8.16 показано распределение давлений в сопле Лаваля при различных давлениях внешней среды рд. Кривая АОВ, построенная по уравнению [c.233]

Впервые А. Стодола (1903), а затем Л. Прандтль (1904) на основе наблюдений установили, что в сопле Лаваля может осуществляться стационарное сверхзвуковое течение, и если давление на срезе сопла достаточно велико, то внутри сопла образуются скачки уплотнения . Тем самым была дана физическая картина течений в сопле Лаваля и найдена основа для построения теории сопел. В первых исследованиях сопла Лаваля, как и в других задачах механики газа того времени, ограничивались моделью одномерного сверхзвукового течения. Л. Прандтль (1904) только начал заниматься двумерной задачей распространения ударных волн. Ж. Адамар (1901) высказал лишь общие соображения относительно трехмерных разрывных потенциальных и вихревых течений газа. [c.315]

Большой практический интерес представляет построение так называемого сопла Лаваля. Здесь речь идёт о получении в трубе, в лабораторной обстановке, сверхзвукового потока, который был бы в некоторой области трубы постоянным по величине (заданной заранее) и направлению. Задача эта распадается на две части во-первых, требуется получить сверхзвуковой поток, во-вторых, надо сделать этот поток равномерным. Получение сверхзвукового потока основывается на том факте, что если мы находимся за пределами критической скорости, то при увеличении скорости трубки тока будут расширяться (в то время как при дозвуковых скоростях трубка тока тем уже, чем больше скорость) (см. 8 этой главы). Если поэтому нам удастся, всё увеличивая скорость вдоль трубы (путём сужения трубы), достигнуть в некотором сечении трубы критической скорости и если затем мы заставим нашу трубу в направлении потока расширяться, то мы и окажемся в области сверхзвуковых скоростей. Как практически это достигается, мы разберём позже ( 21), тогда же мы увидим, какого рода трудности здесь встречаются. Сейчас же предполагаем, что, например, А Вд (рис. 29) есть сечение трубы (ось трубы совпадает с осью Ох), в котором скорости равны критической. Плавным расширением добьёмся того, что на оси трубы (последнюю мы считаем симметричной относительно оси Ох) получится нужная нам величина скорости. Предположим при этом, что в нашей трубе не возникло никаких поверхностей сильного разрыва (см. 21). Пусть нужная нам величина v, скорости получилась в точке А на оси Ох. Теперь попробуем сделать так, чтобы, начиная от некоторого сечения трубы, скорости всех точек были далее направлены вдоль оси трубы и равны в точности v,. Нам придётся для этого подобрать форму контура трубы, начиная от некоторой точки. Именно [c.75]

Построение безударного сопла Лаваля. Истечение газа из отверстия, сопровождаемое переходом через скорость звука. В 12 мы видели, как можно путём подбора профиля стенок получить равномерную сверхзвуковую скорость в сопле Лаваля, после того как уже получено сверхзвуковое течение в некотором сечении сопла. Подбор стенок производится в сверхзвуковой области. На первый взгляд может показаться, что форма стенок в дозвуковой части сопла — так называемой входной части — может быть произвольна, лишь бы можно было достигнуть перехода через скорость звука. Однако это не так. Затруднения с отысканием решения, [c.174]

ПОСТРОЕНИЕ БЕЗУДАРНОГО СОПЛА ЛАВАЛЯ 175 [c.175]

Сопло Лаваля, его построение 75 [c.726]

В развитие результатов, описанных в Главе 4.11, работы по оптимальному профилированию сопел велись в ЛАБОРАТОРИИ в нескольких направлениях. Применительно к классическим соплам Лаваля программы оптимального профилирования сверхзвуковых частей были дополнены предварительным построением изэнтроп газов с реальной термодинамикой. Расчеты с их использованием показали, что замена реального газа совершенным, со средним показателем адиабаты, определенным по критическим и близким к выходным давлениям и плотностям, практически не сказывается на результатах оптимального профилирования. Наряду с профилированием в предположении плоской поверхности перехода, использовались реальные неравномерные распределения параметров в минимальном сечении, полученные установлением по времени. Было показано, что учет неравномерностей параметров в критических сечениях обычно используемых сопел при профилировании сверхзвуковых частей также практически не сказывается форме оптимальных контуров. [c.364]

Большая часть известных результатов теории сопла Лаваля относится к обратной задаче, в которой задается не контур сопла, а распределение скорости на некоторой линии (обычно на оси симметрии). В итоге многочисленных исследований, основные результаты которых и обширная библиография приведены в монографии О. С. Рыжова [1], выявлены многие свойства трансзвуковых течений. В последнее время решение обратной задачи использовалось и для построения интересных для практики сопел с довольно резким изменением угла наклона образующей. В этой связи отметим работы У. Г. Пирумова [2] и Гопкинса с Хиллом [3, 4]. Последние, кроме классического сопла Лаваля, рассмотрели ряд схем сопел с центральным телом. У. Г. Пиру MOB применил для решения обратной задачи специальный численный метод (в дозвуковой части сопла соответствующая задача Коши некорректна), в то время как Гопкинс и Хилл использовали разложение в ряды. [c.125]

Из предыдущего следует, что все параметры вдоль оси сопла Лаваля можно представить в виде однозначной функции, например числа Маха (в том числе и площадь поперечного сечения сопла). Параметры, построенные в зависимости от 8/8т п-, очевидно, будут иметь две ветви — дозвуковую и сверхзвуковую. [c.115]

При профилировании сопла Лаваля путем решения корректной краевой задачи в плоскости годографа , никаких ограничений на высоту прямоугольника o не накладывается. В плоскости годографа угол наклона разгонного участка может быть задан любым положительным числом. Если взять o > 7г/2, то после отображения решения в физическую плоскость получится сопло со впадиной на дозвуковом участке контура. При этом, по построению, вдоль стенки сопла скорость либо постоянна, либо монотонно возрастает. На рис. 4.3 приведен контур дозвукового участка сопла с прямой звуковой линией при o = Зтг/4, го = 0,008 [8Г. [c.121]

Рис. 6-16. Спектр волн разрежения в профилированном сопле Лаваля (а) и построение процесса в диаграмме характеристик (б).

Рассмотрим работу сопла при переменных режимах в первом приближении, пренебрегая трением и теплопроводностью. На рис. 6-18 показано распределение давлений в сопле Лаваля при различных давлениях внешней среды Кривая АОВ, построенная по уравнению (6-29), соответствует расчетному режиму течения в сопле, при котором [c.347]

Рассмотрим некоторые результаты опытного исследования обычных пневмо-метрических зондов в потоке влажного пара. Исследования проводились в пародинамической трубе с увлажнителем на входе. Дозвуковой поток с равномерным распределением скоростей по сечению создавался в суживающемся лемнискатном сопле. Для сверхзвуковых скоростей применялись осесимметричные сопла Лаваля, построенные методом характеристик. Измерялись давление и температура торможения ро и Та перед соплом, давление торможения ра и статическое давление Pi за соплом. В режимах с начальной влажностью значение уа фиксировалось по тепловому балансу. [c.57]

Построение оптимальных сопел Лаваля может быть рассмотрено и в иной постановке, когда фиксируется только длина сопла и, кроме того, учитывается давление во внешней среде. (Если фиксированы обе координаты точки Ь, как это сделано в задаче 5, то внешнее давление в постановку задачи войти не может.) Именно в такой постановке задача об оптимальном сопле Лаваля решается в работе Гудерлея и Хантша [3]. [c.139]

Велики заслуги советской науки в области теории сверхзвуковых и смешанных течений. С. А. Кристианович в 1941 г. дал общий анализ сверхзвуковых течений вблизи линий перехода дозвукового течения в сверхзвуковое и предложил систематическую классификацию этих течений. Идеи С. А. Христиановича послужили основой к плодотворным изысканиям в том же направлении его учеников А. А. Никольского и Г. И. Таганова. С. А. Христианович создал в 1947 г. новый метод приближенного расчета сверхзвуковых течений, являющийся дальнейшим развитием его метода расчета дозвуковых потоков. С. А. Христиановичу принадлежит также методика построения безударного сопла Лаваля, метод расчета сверхзвуковых эжекторов и много других важных теоретических и практических результатов. [c.35]

Исследования трасзвуковых течений, в первую очередь, с переходом через скорость звука в сопле Лаваля начались в ЛАБОРАТОРИИ почти с ее основания. В 50-б0-е годы ряд важных и интересных результатов, связанных с выяснением влияния на такие течения закрутки и неоднородности потока по полным параметрам, а также с анализом возможных типов перехода через скорость звука при разгоне и при торможении потока были получены в квазиодномерном приближении. В том же приближении были решены вариационные задачи о построении оптимального МГД генератора и сопла максимальной тяги при двухфазном течении в нем. Результаты этих исследований отражены в Части 1 СБОРНИКА. [c.211]

А. А. Никольский заметил, что прн выводе основных соотношений теории критических режимов в работе [1 не было использовано уравнение количества движения. Кроме того, проводя аналогию с истечением струи из недорасшнренного сопла Лаваля, он показал, что допущение о постоянстве статического давления в сечении запирания при больших перепадах давления становится слишком грубым и что в действительности статическое давление в эжектирующей струе может резко изменяться по сечению. Исходя из этого, А. А. Никольский предложил определять критические значения коэффициента эжекции путем построения течения в сверхзвуковой струе от начала камеры смешения до сечения запирания, считая, что статическое давление в эжектируемой струе постоянно по сечению. Такой путь связан, однако, с большими расчетными трудностями. [c.49]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...