Режим сопла расчетный

Воздух истекает из резервуара (ро = 29,4-10 Па То = 288 К) в атмосферу через сопло Лаваля. Определите скорость, температуру и плотность воздуха на выходе из этого сопла, считая течение адиабатным и без потерь, а режим истечения — расчетным. [c.78]

Если давление в струе газа в выходном сечении сопла равно внешнему Pi и больше критического (Р/ = Pi > то режим назьшается расчетным режимом адиабатического сжатия. При этом в сечении s p достигается критическое состояние, но в расширяющейся части сопла имеет место дозвуковое течение. [c.171]

Рещение. Так как режим работы расчетный, то в самом узком сечении сопла достигается критическое состояние [c.175]

Тяга ЖРД. Расчет сопла. Расчетный и нерасчетный режим работы сопла. Расчет сопла по Тб -диаграмме. [c.176]

Если длину расширяющейся части сопла / выбрать соответствующим образом, то в выходном сечении (устье) сопла можно получить давление, равное давлению окружающей среды (расчетный режим сопла). Однако, чтобы сопло Лаваля работало описанным образом, угол его конусности у не должен превыщать некоторого значения и струя истекающего газа не должна отрываться от стенок сопла, а полностью заполнять всего его сечения. Угол конусности имеет значения в пределах 8 -i- 12°. [c.166]

Так, на рис. 6-23 приведено распределение давлений вдоль сопла при различных режимах. Штрихпунктирными линиями показаны результаты расчета, выполненного указанным выше способом. С уменьшением угла раствора расчетные кривые сближаются с опытными. Однако совпадение расчета с опытом не является вполне удовлетворительным. Повышение давления в месте расположения скачка происходит хотя и весьма интенсивно, но не скачкообразно. Следовательно, только при весьма малых углах раствора скачки, соответствующие третьей группе режимов, близки к прямым. Заслуживает внимания также тот опытный факт, что положение скачка в сопле зависит от того, каким путем меняется режим сопла изменением начального давле- [c.361]

Таким образом, для того чтобы полностью расширить газ до давления окружающей среды (расчетный режим работы сопла), нужно при р2 > Ркр сопло делать суживающимся. [c.137]

Режим непрерывного течения, характеризующийся сверхзвуковой скоростью истечения и равенством внешнего давления р и давления р в выходном сечении сопла, называется расчетным. В этом случае из сопла вытекает газовая струя постоянного сечения, во всех точках которой давление равно р (рис. 9.13). [c.314]

Принимая ра = Ра = ЭД-10 Па (расчетный режим работы сопла при нормальных атмосферных условиях), й = 1,4, R = 287 Дж/(кг-К) и подставляя данные, получаем ро = 26,64- 10 Па То == 521,6 К. [c.94]

На рис. 10.5, б, е изображено распределение параметров р, v, а также скорости потока w и местной скорости звука а по длине сопла в процессе адиабатного расширения, давление в конце расширения равно давлению окружающей среды (расчетный режим истечения). Для адиабатного процесса расширения распределение скорости по длине сопла мон<но построить по формуле (10.17), например для точки х (рис. 10.5, а) скорость равна [c.111]

Режим непрерывного течения, характеризующийся сверхзвуковой скоростью истечения и равенством внешнего давления р и давления рг в выходном сечении сопла, называется расчетным. [c.280]

Если давление среды р , в которую происходит истечение, и давление в выходном сечении сопла Рг равны, то режим истечения называют расчетным и для определения параметров газа по длине сопла можно использовать ранее полученные формулы. [c.243]

Для экстренного торможения судна применяют режим контрпара, т. е. подают пар в турбину заднего хода, не ожидая остановки вала. При этом пар, расширяясь в соплах, поступает на рабочие лопатки, которые в начальный период с большой окружной скоростью движутся кромками вперед. Наиболее характерные особенности процесса контрпара большая сила изгиба лопаток ТЗХ, (в 1,5—2 раза больше, чем на расчетном режиме ТЗХ), большой момент, скручивающий вал турб шы, высокая температура и повышенное полное давление в ТЗХ. Для остановки вала с полного переднего хода при контрпаре требуется 20—50 с, затем винт начинает вращаться в обратную < торону, создавая отрицательный упор. Время остановки судна сокращается в четыре раза, а выбег— в 2,5 раза [20]. [c.329]

Если давление в струе газа pj в выходном сечении х = 1 сопла равно внешнему давлению pi и меньше критического (pi =Pi< р р). то имеет место расчетный режим адиабатического расширения. При этом в расширяющейся части сопла получается сверхзвуковой поток (М > [c.171]

В том случае, когда в критическом сечении v = а р, а на выходе давление газа Pj не равно внешнему давлению (р, Р ), течение не, будет изэнтропическим, внутр сопла или вне его возникают скачки уплотнения (см. гл. 12), и режим не ляется расчетным. [c.171]

В соответствии с классификацией режимов сверхзвуковых сопл [38] в табл. 6.1 приведены характерные отношения давлений расчетное Ёь отвечающее геометрическому параметру F предельное Ет, соответствующее критическому режиму в минимальном сечении и дозвуковому сечению в расширяющейся части отношение Ёк, характеризующее режим с прямым скачком в выходном сечении. Значения еь ет и вк относятся к изоэнтропному процессу (без учета потерь). [c.207]

Результаты опытов в основном подтверждают расчетные данные. Исключение составляет режим уо=0, отвечающий состоянию насыщения перед суживающимся соплом. Наибольшая сходимость опытных и расчетных данных соответствует входному участку сопла, где скорости потока невелики. Опыты не подтверждают линейный закон изменения относительного давления для сухого насыщенного пара. С учетом изложенного в 6.1 расхождение опытных и расчетных данных представляется объяснимым. [c.229]

Повышение начального давления пара при постоянной температуре согласно формуле (6) приводит к увеличению пропуска пара по сравнению с расчетным. С достаточной для практики точностью можно считать, что с повышением начального давления располагаемый тепловой перепад на регулируюш,ую ступень при одном полностью открытом регулирующем клапане мало отличается от расчетного. Если принять его равным расчетному, то можно считать, что повышение давления перед соплами турбины при увеличении расхода пара вызовет перегрузку рабочих лопаток пропорционально изменению этого расхода. Такой режим может оказаться опасным для рабочих лопаток. Кроме этого, необходимо, чтобы при повышении начального давления влажность отработавшего пара находилась в допустимых пределах. [c.9]

Величину относительного предельного противодавления для заданного сопла Лаваля можно найти, например, с помощью таблиц газодинамических функций. Рассмотрим предельный режим течения (см. рис. 5.30, кривая abe) и запишем значение газодинамической функции q в выходном сечении q = FJF = F JF- , где El — площадь выходного сечения сопла F — площадь минимального сечения, которая для данного режима равна критической площади F . По найденному значению q с помощью таблиц можно найти два значения относительного давления. Одно соответствует расчетному давлению на выходе ei, а другое — предельному противодавлению е,.,р. [c.127]

На режимах уо<.у о структура парокапельного потока в соплах Лаваля зависит от основных критериев подобия. Если принять в качестве расчетного режим, когда в выходном сечении отсутствуют волны разрежения или адиабатические скачки, то, строго говоря, он реализуется только при одном значении относительного перегрева Яп (или уа), при одном Ва И ОДНОМ числе Рейнольдса. [c.360]

Течение в сверхзвуковой затопленной струе обычно характеризуют следующими критериями подобия степенью нерасчетности истечения п = = Ра /Роо, числом Маха на срезе сопла Mq = о / о и углом наклона контура сопла в выходном сечении Qq. Здесь ра и роо соответственно статическое давление на срезе сопла и в окружающей среде, uq и ао - скорость истечения и скорость звука. При этом различают три режима п = 1 - расчетный режим, п < 1 - режим перерасширения и п > 1 режим недорасширения. [c.178]

Известно, что оптимальным режимом работы сопла ракетного двигателя является расчетный режим истечения, когда давление газов в выходном сечении совпадает с атмосферным давлением на данной высоте. Однако при работе двигателя на различных высотах возникают нерасчетные режимы истечения газов. Типичным нерасчетным режимом работы сопла с большим расширением является стендовое испытание двигателя при нормальном атмосферном давлении рд. Оболочка сопла в этом случае оказывается нагруженной переменным по длине перепадом давлений Ро — который может вызвать потерю [c.358]

Пример 11.5. Найти давление, козффициент скорости и число Маха в выходном сечении сопла Лаваля, если режим работы расчетный. Давление торможения ро = 1 МПа, критическая площадь кр = 2,08 см , выходная площадьs = 4 см , к= 1,4. [c.175]

На фиг. 6 приведены результаты измерения статического давления по оси сопла при различной сухости и начальном давлении 3,3 ата. По оси ординат отложена разность статического давления в сечении сопла P и атмосферного (барометрического) давления Рг, в числах делений манометра (300 делений соответствуют 4 кГ1см ). По оси абсцисс — расстояния в миллиметрах, причем за начало отсчета принято положение среза сопла. Из графика видно, что если сопло работает в расчетном режиме при а = 1,0, то и при X, отличных от единицы, режим сохраняется расчетным, т. е. давление на срезе остается равным или близким атмосферному. [c.17]

Поскольку площадь выходного сечения сопла нельзя сделать бесконечно большой, то такой расчетный режим не может быть реализован. При любом конечном значении FJFkp тяга двигателя, работающего в пустоте, будет меньше теоретически возможного значения. Однако из графиков функций z k) и дСк) видно, что при значительном уменьшении FJF,tp снижение тяги получается не очень большим. Так, если вместо FJFkp = °° принять при к = 1,33) FJF p = 10, q ka) = 0,1, ка = 2,208, то тяга по отношению к максимальному теоретическо.му значению (при = Ятах = 2,657) составит [c.248]

Величины относительной площади горла диффузора / г,д(Мн), необходимой для запуска последнего, и относительной площади горла сопла Fr. l a) = Pr.JPa при к = 1,4 приведены па рис, 8.61. Интересно отметить, что число Маха в горле диффузора Мг д, нужное для проскока сквозь него прямого скачка уплотнения (до суя еш1я горла диффузора), составляет около 0,875 от значения числа Маха в набегающем потоке Мн (для Мн = 1,5—5 при /с = 1,4). Описанные особенности запуска диффузора аэродинамической трубы относятся и к запуску входного диффузора двигателя. Для того чтобы, переходя от малых скоростей полета к расчетной скорости, осуществить расчетную систему скачков, следует при малых скоростях горло диффузора расширить (или лишнюю часть воздуха перепустить перед горлом наружу), а по выходе на расчетную скорость сузить горло (до расчетного размера) или прекратить перепуск воздуха (прикрыть отверстие для перепуска). Без этого запуск сверхзвукового диффузора на расчетный режим невозможен. [c.491]

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]

При /г> 1 струя на выходе из сопла расширяется неполностью (режим недорасширения) и имеет бочкообразную форму. В расчетном режиме п - = 1) струя цилиндрическая, а перерасширенная струя п < 1) суживается. Профилируя насадок, следует предусмотреть некоторое увеличение его внутреннего диаметра вниз по потоку, учитывая смешение с атмосферой на границах струи. [c.326]

При оценке эффективности воздействия струи как средства управления сопротивлением необходимо учитывать реактивную силу, обусловленную истечением газа из сопла и направленную в сторону, обратную движению летательного аппарата. В соответствии с этим наличие струи способствует росту сопротивления. Так как сопротивление при увеличении степени не-расчетности в струе уменьщается, а реактивная сила пропорциональна расходу газа через сопло, то можно предположить, что существует оптимальный режим работы сопла, обеспечивающий наименьщее сопротивление. Исследования показывают ([49], 1967, № 5), что такой режим реализуется при малых поперечных размерах сопла dj D <0,05) и низкой степени нерасчетности струи. [c.399]

Режим течения при внешнем давлении, заключенном между р с и р% -называется нерасчетным режимом. Различают два типа нерас-TieTHoro режима. При первом из них струя газа в том месте, где давление газа становится равным внешнему давлению р, отрывается от стенок сопла и выходит из сопла, не касаясь стенок его, в виде цилиндрической струи. Течение газа в этом случае происходит так, как будто сечение, в котором происходит отрыв струи, является выходным расчетным сечением. При втором режиме, который наблюдается в соплах с небольшим углом раствора расширяющейся части (10—12°), отрыва струи от стенок сопла не происходит, однако при повышении давления возникают вследствие газового удара косые скачки уплотнения сперва за выходным сечением сопла, а затем, при определенном, более высоком давлении среды происходит прямой скачок уплотнения внутри расширяющейся части сопла (рис. 7-11). В сечении, где возникает скачок, давление и плотность газа возрастают на конечную [c.280]

При отрыве потока от стенок процесс истечения на длине сопла Л является расчетны.м, на длине В (рис. 71, б) давление определяют экспериментально. Режим течения с отрывом потока от стенок сопровождается большими потерями энергии, которые обусловлены как потерями в скачке, так и отрывом, кроме Т010, возникаю 1 вихри и происходит подсос газа в сопло из окружаюш,еп среды. [c.245]

Найти давление торможения в ресивере, откуда происходит истечение, массовый расход и площадь выходного сечения сопла, считая течение иззнтропическим и режим работы сопла Лаваля расчетным. Температура торможения То = 300 К. [c.180]

Для инжекционной горелки с вполне определенными геометрическими характеристиками инжектора (диаметр и тип сопла, размеры камеры смешения, сечение газовыходных отверстий и т. п.) максимальное значение коэффициента инжекции V является величиной постоянной, не зависящей от давления газа. Горелки с частичным смешением газа и воздуха проектируются с таким расчетом, чтобы обеспечить долю первичного воздуха в пределах и = 0,4 4-0,6. При этом условии горелка работает на природном газе при малых нагрузках без проскока пламени и имеет сравнительно устойчивый режим работы при расчетном (номинальном) расходе газа. [c.41]

В конденсирующих инжекторах используются сопла Лаваля. Расчетный режим работы такого сопла предусматривает равенство давлений на срезе сопла и в окружающей среде, куда происходит истечение. В конденсирующем инжекторе за срезом парового сопла продолжается дальнейшее расширение парового потока, обусловленное конденсацией пара на жидкости, т. е. паровое сопло конденсирующего инжектора работает в режиме недорасширения. Однако на выходных кромках сопла в месте встречи струй пара и жидкости возможно появление не только волн разрежения, но и скачка уплотнения или, по крайней мере, системы волн сжатия. В работе [2 ] указывается, что при определенных соотношениях кинетической энергии жидкостного и парового потоков в сечении встречи струй в сверхзвуковом потоке пара возникает скачок уплотнения. Тем не менее, в непосредственной близости от среза сопла наблюдается понижение давления пара до минимального значения в камере смешения Рктш- Оно зависит, прежде всего, от коэффициента инжекции и и температуры охлаждающей жидкости. 0 объясняется изменением температуры межфазной поверхности, определяющей статическое давление насыщения. При уменьшении и и увеличении температуры охлаждающей жидкости величина тш увеличивается, а соответствующее сечение сдвигается вверх по потоку. [c.125]

Расчетным режимом сопла Лаваля со скачком конденсации за минимальным сечением следует считать такой режим, при котором в выходном сечении отсутствуют волны разрежения или адиабати-ческие скачки уплотнения. Очевидно, что расчетный режим может быть реализован достаточно точно только для узкого диапазона значений относительно перегрева Яд или соответственно начальной влажности уо. При этом необходимо профилировать расширяющуюся часть сопла с учетом влияния скачка конденсации и волн разрежения за скачком, принимать во внимание изменения в результате скачков физических свойств пара, а также тепло- и массо-обмен, связанный с конденсацией пара. Точное решение этой сложной задачи сопряжено с большими трудностями. Приближенное решение может быть получено следующим путем. [c.221]

Приводим пример расчета сопла (решетки) на переменный режим, Требуется определить относительное изменеиие расхода пара через сопло (решетку) для начального давления р а<Ро (ро — расчетное давление перед решеткой) и противодавления p, >pi (р — расчетное давление за решеткой). [c.201]

Во-вторых, при наличии трении частицы гана, движущиеся около стенок сопла, имеют меньшие скорости, чем частицы, удаленные от стенок образующийся вблизи стенок сопла пограничный слой утолщается вниз по потоку, а иногда даже отрывается от стенок, искажая ген самым нею картину потока и делая невозможным применение гидравлической схемы одномерного потока возникающие в потоке скачки уплотнения вызывают появление отрывов пограничного слоя и, наоборот, пограпичшяй слой стимулирует зарождение скачков уплотнения. Это взаимное влияние вязкости и сжимаемости газа также искажает изэнтропичность и преБращает расчетный режим п нерасчетный. [c.208]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...