Критический объем при истечении

Критический объем при истечении газа 107 [c.427]

Конфигурация профиля сопла Лаваля объясняется относительным характером изменения удельного объема v и скорости потока W при истечении. На участке / (рис. 13.4) при понижении давления от pi до р р скорость газа растет более интенсивно, чем удельный объем, и в соответствии с уравнением неразрывности потока /. j = Mv.Jw2 сечение сопла в направлении движения должно уменьшаться до критического (/щщ)- На участке // продолжается понижение давления газа от рцр до р. = Рс но здесь более интенсивно растет удельный объем газа, что приводит к необходимости увеличения площади сечения сопла в направлении движения. [c.16]

На рис. 3.4 приведено изменение площади поперечного сечения конфузорного канала вдоль его оси для единичного расхода, когда давление уменьшается от ро 1 МПа до pj = 0,1 МПа по заданному графически закону. Как следует из графиков, по мере уменьшения давления (уменьшения Р) скорость и удельный объем увеличиваются, а площадь поперечного сечения канала убывает. Так происходит до тех пор, пока параметры не достигнут критического значения. Далее удельный объем увеличивается быстрее, чем скорость, и площадь сечения начинает возрастать. В горле такого канала устанавливаются критические параметры, которые совместно с площадью горла и определяют величину расхода. Сделанные выводы справедливы при любых законах изменения давления вдоль оси сопла. Единственное условие, которое при этом должно выполняться, заключается в том, что отношение давления в среде, куда происходит истечение, к давлению торможения на входе в канал должно быть меньше критического. В противном случае в горле сопла не будут достигнуты критические параметры, и расходящаяся часть будет работать как диффузор. [c.95]

При анализе работы сопл на нерасчетных режимах также используют уравнения (3.51) и (3.52) и графики, аналогичные рис. 3.3. По мере снижения давления за суживающимся соплом увеличиваются скорость, удельный объем и расход рабочего тела только до тех пор, пока параметры в выходном сечении не станут равными критическим. Дальнейшее уменьшение не приведет к изменению параметров потока в указанном сечении, а следовательно, и к изменению расхода, т. е. левая часть графиков на рис. 3.3 не будет соответствовать действительности. Начиная с критических значений, it, Vit, G в функции Pi будут представлять собой горизонтальные линии (на рисунке не нанесены). Объясняется это тем, что волна разрежения, возникшая в результате понижения давления за соплом и распространяющаяся относительно движущегося газа со скоростью звука, не может пройти вверх по потоку через выходное сечение сопла, в котором скорость газа равна скорости звука. Таким образом, в суживающихся каналах в плоскости выходного сечения, нормальной к оси сопла, невозможно достигнуть сверхзвуковых скоростей. В соплах Лаваля дальнейшее снижение давления за соплом также не приведет к возрастанию расхода, так как расход лимитируется размерами горла и параметрами в нем, которые остаются критическими по той же причине, что и в суживающемся сопле. Заметим далее, что расчетным режимом для сопла Лаваля называется такой, при котором давление в его выходном сечении равно давлению в среде, куда происходит истечение. Если давление на срезе сопла несколько больше давления среды, считается, что [c.95]

В горловине сверхзвукового сопла, т. е. в наименьшем сечении сопла устанавливаются критическое давление газа и критическая скорость с р, равная скорости звука в среде. При движении по расширяющейся части сопла происходит дальнейшее расширение газа. Возрастают его скорость и удельный объем, а давление понижается. Понижается и скорость звука в среде. На выходе из сопла давление становится равным давлению среды, в которую газ вытекает, а скорость истечения газа становится больше скорости звука в среде [c.133]

I Физический смысл критической скорости истечения вы является при выражении ее через критические давление I ( объем газа. [c.204]

В общем случае характер связи между и р (между 1// и У, на рис. 7.2) определяется тремя основными факторами 1) каков объем полости, описываемой поршнем в единицу времени (скорость поршня предполагается фиксированной) 2) каково давление воздуха в полости наполнения 3) какова скорость истечения воздуха из магистрали в эту полость сила сопротивления также принимается фиксированной. Первые два из указанных факторов характеризуют потребность в сжатом воздухе, который должен заполнять полость, причем потребность в воздухе растет вместе с увеличением Р (так как увеличивается объем) и вместе с ростом р (увеличивается весовое количество воздуха, необходимое для заполнения единицы объема). Третий фактор характеризует интенсивность поступления воздуха в полость наполнения через единицу площади подводящего канала. Объем полости, описываемый поршнем в единицу времени, возрастает пропорционально Р. Поскольку величина Р фиксирована, то увеличение Р сопровождается уменьшением р, но в целом влияние объема проявляется в большей степени, так как давление 0 полости (имеется в виду абсолютное давление) стремится к давлению окружающей среды и при достаточно больших Р практически перестает изменяться. Что касается скорости истечения, она также перестает возрастать, достигнув критической величины. В результате всего этого остается единственный путь покрыть потребность в сжатом воздухе, возрастающую из-за увеличения р увеличивать площадь проходного сечения канала. [c.180]

В отличие от капельных жидкостей газы при движении в соплах увеличивают свой объем, что обусловливает следующую особенность их истечения. По мере уменьшения давления в пространстве за соплом скорость выхода газа из сопла увеличивается, но только до тех юр, пока давление за соплом не станет равным приблизительно половине давления газа перед соплом. При дальнейшем уменьшении давления газа в среде за соплом давление в его устье остается постоянным, ,и поэтому скорость истечения и количество вытекающего газа ие изменяются. Эту скорость называют критической, а количество вытекающего газа — максимальным расходом. Установившееся в устье сопла давление также называют критическим. Оно равно приблизительно половине давления газа перед соплом. Чтобы получить скорость истечения газа выше критической, надо к суживающемуся соплу присоединить расширяющееся (рис. 27). [c.175]

С помощью выражения (8.23) был произведен расчет значения по экспериментальным данным для насадка № 05 (L/D = 15,8) при Ро = = 1,0 МПа и ДГ = var, который показал, что в интервале недогревов 50 - 5 К величина изменяется от 0,16 до 0,45, в то время как рассчитанный по экспериментальным данным к из (8.19) в том же диапазоне недогрева изменяется от 6,1 до 1,4 (рис. 8.7). Из этого сравнения видно, что характер обменных процессов в слабой волне возмущения весьма далек от равновесного, особенно при истечении сильно недогре-той воды, когда в критическом сечении образуется незначительное количество пара по объему (8.5) и по массе. [c.174]

Сопло Лаваля применяется только при истечении газа в сверхзвуковой области. В наименьшем сечении fmin (горловине сопла) достигается критическая скорость, и параметры имеют значения р , в расширяющейся части скорость увеличивается w > ш р, соответственно чему уменьшается давление р < р,ф и увеличивается удельный объем о > Ojjp. [c.166]

Достигнув некоторого максимального значения, М начинает уменьшаться это происходит потому, что при дальнейшем уменьшении скорость истечения растет медленнее, чем удельный объем v . При = О скорость с будет иметь конечное значение, а v - oo, так что 7И - 0. Это видно и из формулы (3-25) если в нее последовательно подставлять для pJpi значения от 1 до О, то расход М изобразится кривой, представленной на рис. 3-13. Эта кривая имеет максимум при p /pi /г, а при Р2 ->0 и М - 0. Давление Р21 при котором кривая проходит через максимум, называется критическим. Таким образом, [c.131]

Рассмотрим критическое истечение газожидкостной смеси. При этом полагаем, что среда является смесью идеального газа и несжимаемой жидкости, в критическом сечении настолько однородной, что каждая из фаз занимает весь доступный объем подобно тому, как это имеет место в смеси р- знородных газов (V см)- Скорости фаз в критическом сечении равны (обмен количеством движения между фазами завершен, в основе механизма обмена количеством движения лежит механизм упругого столкновения молекул газа и частиц жидкости). [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...