Сопло расширение в сопле

Экспериментальные исследования. Простейшая модель для изучения процессов ионизации и рекомбинации — инертный газ. Однако при уровне температуры 3000° К и умеренном давлении в десятки миллиметров ртутного столба невозможно поддерживать измеримую степень равновесной тепловой ионизации в инертном газе. Поэтому экспериментальное исследование проводилось в условиях неравновесной рекомбинации в пламени дуги аргона с добавками или без добавок различных твердых частиц [737]. Эта модель хорошо воспроизводит реальные условия в ракетной струе, где протекает процесс рекомбинации после быстрого расширения в сопле. [c.457]

Газообразные продукты сгорания после расширения в соплах 5 поступают на лопатки 6 газовой турбины 9, сочлененной с электрогенератором 8, а затем выбрасываются в атмосферу через выпускной патрубок 7 давление выпуска при этом равно атмосферному. [c.549]

Определить, во сколько раз увеличится термический к. п. д. ЖРД со степенью расширения в сопле б= = 0,023 при переводе с топлива, обеспечиваюш,его показа-тель адиабаты продуктов сгорания — 1,15, на топливо, обеспечиваюш,ее == 1,45. [c.141]

Газообразные продукты сгорания после расширения в соплах 5 поступают на лопатки 6 газовой турбины Т, а затем выбрасываются 390 [c.390]

Если известны состояние рабочего пара перед соплом и параметры холодильного агента на входе в эжектор, то величину g можно рассчитать по С—s диаграмме (рис. 15-19). На этой диаграмме точка 1 представляет собой состояние рабочего пара по выходе из котла, точка 2 — состояние холодильного агента по выходе из испарителя [(предполагается, что испарение происходит полностью). Точка Г изображает теоретическое состояние потока рабочего пара по выходе из сопла, а точка соответствует действительному состоянию этого потока с учетом потерь в сопле. Если бы процесс в эжекторе был полностью обратим, то состояние смеси на выходе из диффузора изображалось бы точкой 3, лежащей на пересечении изобары рк и прямой смешивания /( 2. При этом, очевидно, состояние потока в камере смешения изображалось бы точкой 3. Вследствие необратимости процесса расширения в сопле и процесса смешения в камере действительное состояние потока в камере смешения будет характеризоваться точкой 4 , а действительное состояние смеси по выходе из эжектора с учетом необратимости процесса в диффузоре — точкой 4ц. Зная это состояние, можно определить расход рабочего пара g. [c.484]

В турбине со ступенями давления пар от начального до конечного давления расширяется в нескольких расположенных последовательно ступенях. Схема турбины такого типа с тремя ступенями давления изображена на рис. 31-1, в. Пар расширяется от начального давления ро до некоторого промежуточного pi в соплах 2. Кинетическая энергия потока пара после сопел 2 преобразуется на лопатках 3 в механическую работу на валу 5 турбины. Лопатки 3 закреплены в диске 4, насаженном на вал. После выхода из каналов между рабочими лопатками 3 пар направляется в сопла 2 второй ступени давления и расширяется в них до давления р . Кинетическая энергия пара после расширения в соплах 2 используется на рабочих лопатках 3, после которых пар поступает в сопла 2" третьей ступени давления. В соплах 2" пар расширяется до конечного давления рз и кинетическая энергия его используется на рабочих лопатках 3". Сопла 2 и 2" установлены в диафрагмах 7, которые неподвижно вставлены в корпус турбины и отделяют одну ступень давления от другой. Изменения давления пара и абсолютной скорости по длине проточной части турбины показаны на рис. 31-1, в. Для уменьшения перетекания части пара без совершения работы по зазору между диафрагмой и вадом турбины из-за разницы давления по обеим сторонам каждой диафрагмы в местах возможного прохода пара устраивают лабиринтовые уплотнения, аналогичные концевым уплотнениям, но с меньшим числом гребней. Выходная скорость пара после каждой ступени давления (при парциальности, равной единице) частично может быть использована в последующей ступени, вследствие чего к. п. д. турбины повышается. [c.342]

Открытые установки имеют одно вещество, которое служит и аккумулятором тепла и РТ. Таким веществом может быть, например, жидкая перегретая вода, которая при расширении в сопле переходит в двухфазную систему (влажный пар). РМ — турбина или даже реактивное сопло. [c.133]

Конструкции с внутренними цилиндрами (обоймами) применяются в турбинах высокого давления и температуры, что позволяет локализовать высокие параметры пара в сопловых коробках во внутренний цилиндр пар поступает после расширения в соплах регулирующей ступени, т. е. с пониженными параметрами. Передняя часть наружного корпуса нагружена изнутри паром, расширившимся в регулирующей и последующих 368 [c.368]

Для различных сопел величина коэффициента скорости ф лежит в пределах 0,93—0,98. Коэффициент расхода при истечении через сопла перегретого пара в среднем равен 0,97 и ори истечении влажного насыщенного пара достигает величины, 1,02. Такое возрастание коэффициента расхода объясняется переохлаждением пара при его расширении в сопле. Характер изменения свойств пара в этом быстропротекающем неравновесном процессе будет иным. Это и приводит к увеличению расхода влажного пара через сопло. [c.291]

Жидкие топливо и окислитель подаются в камеру сгорания под давлением Р2- Поэтому вместо сжатия газообразного рабочего тела в ЖРД осуществляется сжатие жидких компонентов этого рабочего тела. Поскольку жидкость можно считать практически несжимаемой, то сжатие компонентов горючей смеси можно считать изохорным, а поскольку плотность жидкости гораздо выше плотности продуктов сгорания, то изохора 1-2 на рис. 10-42 изображена практически совпадающей с осью ординат. Изобара 2-3 соответствует процессу подвода тепла в камере сгорания, адиабата 3-4 — расширению в сопле. Изобара 4-1 (давление окружающей среды) замыкает цикл. [c.352]

В случае расширения в сопле пара, влажного уже в начале процесса, капли двигаются со скоростью с, отличной от скорости пара с". Различие скоростей капель и пара отражается на состоянии двухфазной среды. [c.27]

Отметим точкой А параметры пара перед соплом. Его давление и степень сухости — и Xq. Допустим, что пар и вода расширяются соответственно по изоэнтропам D и EF до давления р . Согласно этой схеме пар расширяется от линии насыщения, не затрачивая энергии на разгон влаги, поступающей в сопло. Поэтому, если вычислить его скорость для перепада энтальпий h (линия D), то она получится больше, чем в случае расширения по изоэнтропе АВ (разность энтальпий h . В силу приближенного равенства х г отношение указанных скоростей примерно равно l/jTo. Заметим, что в процессе расширения вдоль линии D учитывается разгон до скорости пара тех капель, которые выпадают во время его расширения в сопле. [c.27]

Пример расчета. Рассмотрим процесс конденсации в сопле с очень большим градиентом энтальпии на выходном его участке. Здесь ограничимся одномерным течением. На рис. 40 дано изменение живых сечений на выходном участке условного сопла (выходной участок соответствует расширению в косом срезе). Начало процесса расширения в сопле — на линии насыщения при давлении р1 = 0,7 бар. [c.124]

Практически задача удаления влаги за направляющим аппаратом возникает при поступлении в ступень уже влажного пара, так как при расширении в соплах пара вначале слабо перегретого или насыщенного количество влаги перед рабочим колесом весьма мало. [c.232]

Если паровая среда, претерпевая расширение в сопле, пересекает по процессу на / — -диаграмме линию насыщения и сам процесс, таким образом, переходит в двухфазную область, то нормально конденсация должна бы начаться в момент перехода через линию насыщения. Но так как переход от одного состояния к другому происходит в сопле очень быстро (около 0,00002 сек), то начало конденсации в действительности не происходит до тех пор, пока не будут достигнуты более низкие давление и температура пара. В этом случае конденсация наступает мгновенно с образованием многочисленных мельчайших капель. Состояние перенасыщения определяется временем от момента, когда пар пересечет линию насыщения, до момента, когда действительно начнется конденсация. В этом состоянии и при этих условиях пар имеет более низкую температуру, чем та температура, которая соответствовала бы равновесным условиям. Этот процесс является процессом переохлаждения. По истечении времени замедленного расширения, когда начинается конденсация, молекулы имеют недостаточную [c.34]

Удельный объем в конце изоэнтропийного расширения в сопле Oi = = 0,0536 м кг. [c.75]

Определить процессы расширения в сопле Лаваля при переменных режимах (размеры сопла см. в примере 4). [c.90]

Пароводяная обдувка. Рабочим агентом для пароводяной обдувки радиационных поверхностей нагрева служит котловая или питательная вода. Аппараты, использующие воду для обдувки (рис. 17-9), представляют собой сопла 1, установленные неподвижно между экранными трубами 3. Подаваемая через трубу 2 в сопла вода находится под достаточно высоким давлением. В результате расширения в сопле, а следовательно, и падения давления вода испаряется. Испарение [c.197]

J") И равен Qi=x iv —1з). Образующийся пар после расширения в сопле (процесс J"—2 ) поступает в камеру смешения, где происходит конденсация его (процесс 2"—-2). Необходимая для конденсации пара жидкость поступает после расширения в жидкостном сопле Г—2 ) в камеру смешения и подогревается конденсирующимся паром в процессе 2 —2. Статические параметры жидкости после смешения и конденсации пара определяются точкой 2, а параметры полного торможения — точкой 1, которая может лежать выше исходной изобары торможения пара (точка 1"). Отрезок 1—3 [c.265]

Уже упоминалось, что при быстром расширении в соплах пар переохлаждается. При достижении определенного переохлаждения начинается бурная конденсация, сопровождающаяся выделением теплоты, связанной с фазовым переходом. В пределе этот процесс может рассматриваться как скачкообразный. Напомним, что противоположный предельный случай, соответству- [c.219]

Детальный расчет коэффициента тяги Ср требует рассмотрения высокотемпературных до-, транс- и сверхзвуковых химических неравновесных течений с образованием второй фазы при расширении в сопле. Одновременно поток теряет энергию вследствие трения, теплоотдачи и бокового расширения. Дифференциальные уравнения, необходимые для описания такого течения, представляют собой уравнения эллиптического типа в дозвуковой области, параболического — в трансзвуковой и гиперболического— в сверхзвуковой областях течения. Поэтому коэффициент Ср часто представляют в виде суммы двух слагаемых первое из них зависит от коэффициента расхода, задаваемого соотношением [c.113]

На рис. 87 видно, что, хотя обычно удельный импульс можно повысить увеличением степени расширения сопла, процент потерь выше для больших степеней расширения (за счет кинетических потерь и потерь в пограничном слое). Существует и взаимозависимость отдельных видов потерь. На рис. 88 показано влияние уровня полноты сгорания на процесс расширения в сопле. Еще одним примером является изменение кинетических потерь при неравномерном распределении соотношения компонентов топлива по площади головки. Из рис. 89 следует, что в [c.167]

Сгорание от точки 2 до 3 идет с падением давления. От точки 3 до 4 идет расширение в сопле. [c.40]

Процесс 2 -3 (рис. 19-19) необратим из-за потери теплоты на трение, а процессы 3-4, 4-5, 5-1 и 2-2 необратимы из-за теплообмена при конечной разности температур, но степень необрати-люсти во всех этих процессах в обш,ем случае мала, и в расчетах обычно ее не учитывают. Основная необратимость в паротурбинной установке связана с потерей кинетической энергии на трение пара при его расширении в соплах и на лопатках турбины, поскольку течение пара происходит с большой скоростью. [c.312]

Если такой же расчет произвести для эжектора с нерасширяющимся соплом, т. е. принять Я] = 1, то необходимая площадь сечения смесительной камеры будет больше площади критического сечения сопла не в 5,23, а в 7,45 раза, и полное давление на выходе из диффузора будет на 35 % меньше значения, полученного выше. Как видим, в данном случае применение сверхзвукового сопла дает заметный выигрыш в полном давлении. Выбор рациональной степени расширения в сопле также дает некоторый эффект. Если вместо выбранного выше оптимального сопла с неполным расширением применить расчетное сверхзвуковое сопло (Xi = 1,88), то, как показывает расчет, пришлось бы площадь камеры смешения увеличить на 55 % (/ з// кр = 5,52), в результате чего полное давление смеси снизилось бы на 4 %. [c.552]

Следовательно, подведенная теплота в двигателе расходуется в двух направлениях на привод компрессора (пл. bfnm) и па создание реактивной силы путем перевода теплоты в кинетическую энергию потока при расширении в сопле (пл, j sn). [c.140]

Определить основные размеры сопла (d p и dg), число Маха, скорость и температуру на выходе из него, считая, что расширение в сопле должно происходить изэнтропически до давления на выходе, равного атмосферному (р = 0,101 2 МПа). [c.180]

Для определения основных газодинамических характеристик влажнопаровых диффузоров рассмотрим процесс в подводящем сопле и диффузоре в тепловой диаграмме (рис. 7.5,а). Состояние торможения изображается точкой О, расположенной ниже пограничной кривой. Действительный процесс расширения в сопле отвечает линии 01, а параметры торможения перед диффузором отвечают точке Oi(poi, Хо, Toi). Статические параметры перед диффузором в точке 1 — Pi, Xi, Т. За диффузором состояние торможения определяется в точке Ог(Ро2, Jfo2, Т ), статические параметры в точке 2 — Р2, Х2, Tz- Коэффициент внутренних потерь кинетической энергии определяется по очевидной формуле [c.236]

Проводим изобару насыщенного пара = onst, отвечающую давлению в конце расширения в сопле. Из точки 1 определяющей состояние пара перед соплом, проводим адиабату до пересечения в точке 2 с изобарой = = onst. Откладываем потерю в сопле и получаем точку 2, определяющую состояние пара в выходном сечении сопла. [c.162]

Сопла, работающие как с повышенным противодавлением, так и с пониженным, являются источником потерь потери в соплах с повышенным противодавлением и сверхкри-тическими скоростями более значительны, так как они связаны со скачками уплотнения внутри самого сопла. Отсюда очевидно, что сверхрасширение никогда не может произойти в суживающемся сопле, где имеются в результате процесса докритические скорости потому, что противодавление при наличии докритического потока привело бы просто к регулировке скорости потока. Поэтому при проектировании следует ограничиваться только типом суживающихся сопел там, где только возможно в конструкции турбины, так как при этом устраняется более серьезный источник потерь, связанный со скачками уплотнения. Если применяются сопла Лаваля, то площади должны быть выбраны настолько пропорциональными, чтобы имело место только расширение в сопле во время эксплуатации при всех условиях нагрузки. [c.88]

Для определения скорости выхода из сопел определим коэффициент скорости ф. Требующаяся площадь при расширении в соплах до давления 22,5 кг1см [c.119]

В ЖРД жидкие компоненты топлива (горючее и окислитель) подаются из топливных баков под большим давлением в специальную камеру сгорания, где в результате химического взаимодействия выделяется тепло и образуются газообразные продукты реакции, обладающие высокими давлением и температурой. Эти продукты в процессе расширения в сопле до атмосферного давления приобретают высокую кинетическую энергию, а возникающая при этом сила реакции используется для перемещения летательного аппарата. В ЯРД первич1ным источником энергии служит тепло ядерной реакции, а рабочее тело, обычно водород, не изменяя своего состава, нагревается до значительной температуры и затем приобретает высокую кинетическую энергию в процессе истечения из сопла. В ракетных двигателях твердого топлива используются в качестве рабочего тела твердые топлива, имеющие в своем составе горючие и окислительные компоненты, размещенные в камере сгорания. Время работы РДТТ ограничено запашм этого топлива. [c.9]

Плазменной называют сварку сжатой дугой. Столб дуги помещают в узкий канал, который ограничивает его расширение. Устройства для получения сжатой дуги называют плазмотронами (рис. 113). Простейший плазмотрон состоит из изолятора 1, неплавяш егося электрода 2 и медного охлаждаемого водой сопла 3. В сопло тангенциально (по касательной к его цилиндрической поверхности) или аксиально (вдоль оси электрода) подают плазмообразующий инертный, нейтральный или содержащий кислород газ, который в столбе дуги нагревается до высокой температуры. Плазмотроны могут работать на постоянном или переменном токе. [c.223]

На рис. 3.21 представлена принципиальная схема микродвигателя на сжатом газе, который подводится к нему из системы по трубопроводу 7. При включении электрического напряжения на клеммах электромагнитного привода 2 клапан 5, отжимая пружину 4у отходит от седла 5 и открывает доступ газа в камеру 6 и реактивное сопло 7. В сопле при обычной температуре в процессе расширения происходит превращение потенциальной энергии сжатого газа в кинетическую энергию реактивной струи. Для повышения экономичности микродвигателей и улучшения их энерговесовых характеристик газ перед подачей в реактивное сопло можно предварительно подогреть в специальном теплообменнике. [c.133]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...