Истечение газов через суживающееся сопло

Таким образом, при истечении газа через суживающееся сопло скорость течения газа т нигде не может превысить местной скорости звука с в предельном случае скорость газа на выходе из суживающегося сопла равняется значению скорости звука в выходном сечении сопла. [c.306]

Другими словами, при истечении газа через суживающиеся сопла существует критическая скорость истечения ш р численное значение равно местной скорости звука. Критическая скорость представляет собой макси- [c.306]

Рассмотрим кратко последовательность расчета истечения газа через суживающееся сопло с помощью I—5-диаграммы. Предположим, что начальное состояние газа изображается на г—5-диаграмме (рис. 9.11) точкой А (Рг. г)- Считая течение изоэнтропическим, проводим из точки А вертикальную линию до пересечения ее с изобарой, соответствующей давлению р внешней среды, в которую происходит истечение газа [точка В (р.,, Т,)]. [c.312]

Таким образом, при истечении газа через суживающееся сопло скорость течения газа w никогда не может превысить местной скорости звука с, в предельном случае скорость газа на выходе из суживающегося сопла равна значению скорости звука в выходном сечении сопла. Это значит, что при истечении газа через суживающиеся [c.333]

Другими словами, при истечении газа через суживающиеся сопла существует критическая скорость истечения, которую мы обозначим через Шкр , численное значение Шкр равно местной скорости звука. Критическая скорость представляет собой максимальную скорость истечения, которая может быть достигнута на выходе из суживающегося сопла при данном начальном состоянии газа. [c.270]

ИСТЕЧЕНИЕ И ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ГАЗОВ Истечение газов через суживающееся сопло [c.85]

Рис. 8-2. Истечение газа через суживающееся сопло

Если длина трубы, через которую происходит истечение газа, меньше предельной длины, то давление газа -в выходном сечении трубы всегда равно давлению среды, в которую происходит истечение газа, и всякое изменение внешнего давления приводит к перераспределению давлений и скоростей течения внутри трубы. В трубе предельной длины давление газа в выходном сечении может быть больше давления окружающей среды. Уменьшение внешнего давления в этом случае никак не сказывается на процессе течения газа в трубе и не вызывает увеличения скорости газа на выходе из трубы. В этом отношении между течением газа по трубе постоянного сечения с сопротивлением и рассмотренным ранее истечением газа через суживающиеся сопла имеется полная аналогия. [c.218]

ИСТЕЧЕНИЕ ГАЗА ЧЕРЕЗ СУЖИВАЮЩЕЕСЯ СОПЛО [c.118]

Рассмотрим адиабатное истечение газа через суживающееся сопло из резервуара (рис.3.3) достаточно большого объема, в котором изменением давления можно пренебречь. [c.118]

Мы убедились, что при течении газа через суживающиеся сопла существует критическая скорость истечения, которую мы обозначим через кр- Критическая скорость представляет собой максимальную скорость [c.202]

Общие понятия и соотношения. Истечение паров и газов через суживающиеся сопла [c.104]

Пример 13-1. Из резервуара при температуре 400° К и постоянном давлении = 80 бар вытекает 1 кг кислорода через суживающееся сопло в среду с давлением рг = 60 бар. Определить скорость истечения и секундный расход кислорода, если площадь выходного сечения сопла / = 30 мм . Найти также скорость истечения и секундный расход кислорода, если истечение будет происходить в среду с давлением рг = 20 бар. Кислород считать идеальным газом. [c.215]

Постоянство расхода G = при р р р может быть объяснено тем, что при понижении давления среды не происходит понижения давления на срезе сопла. Установившееся на срезе сопла давление р р соответствует наличию критической скорости, равной скорости звука, причем это максимальная скорость, которую может иметь газ при истечении через суживающиеся сопла. При этой скорости никакое уменьшение внешнего давления внутрь сопла не передается оно как бы сносится потоком газа, движущимся с той же скоростью, с какой распространяются возмущения, т. е. уменьшается давление. [c.134]

Но из этого следует, что давление в выходном сечении сопла равняется внешнему давлению только при малых скоростях истечения, меньших скорости звука. При истечении газа из сопла со звуковой скоростью давление в выходном сечении сопла в зависимости от начального давления газа может быть как равным внешнему давлению р, так и большим. Чтобы убедиться в этом, рассмотрим истечение газа, находящегося в сосуде под постоянным давлением р, через суживающееся сопло во внешнюю среду, давление которой может меняться. [c.307]

Этот вывод справедлив для любых начальных давлений газа как бы ни было велико по сравнению с внешним давлением р (т. е. давлением среды, в которую происходит истечение) начальное давление р , скорость газа на выходе из суживающегося сопла никогда не может стать больше критической скорости истечения, равной скорости звука в выходном сечении сопла. Однако из этого следует также, что давление в выходном сечении сопла равно внешнему давлению только при малых скоростях истечения, меньших скорости звука. При истечении газа из сопла со скоростью звука давление в выходном сечении сопла в зависимости от начального давления газа может быть как равным внешнему давлению р , так и большим. Для того чтобы убедиться в этом, рассмотрим истечение газа, находящегося в сосуде под постоянным давлением р, через суживающееся сопло во внешнюю среду, давление которой может меняться. [c.334]

Но из этого следует, что давление в выходном сечении сопла равняется внешнему давлению только при малых скоростях истечения, меньших скорости звука. При истечении газа из сопла со звуковой скоростью давление в выходном сечении сопла в зависимости от начального давления газа может быть как равным внешнему давлению р, так и большим, чем р. Чтобы убедиться в этом, рассмотрим истечение газа, находящегося в сосуде под постоянным давлением р, через суживающееся сопло во внешнюю среду, давление р которой может меняться. При p —pi скорость 2=0, т. е. истечения газа не происходит. При p истечение газа, причем с уменьшением давления р, т. е. с увеличением перепада давлений pi—р, под действием которого происходит истечение газа, скорость истечения непрерывно возрастает, пока, наконец, не достигнет при некотором значении внешнего давления, которое мы назовем критическим давлением истечения рнр, критической скорости истечения Шкр=Сг. В этот момент, так же как 270 [c.270]

Сравнение описанной зависимости (т=/(ф), даваемой уравнением (8-33), с экспериментальными данными по истечению газов из сопел обнаружило любопытную картину. В интервале значений ф от единицы до значения, соответствующего максимальному расходу, результаты расчета по уравнению (8-33) хорошо совпадают с экспериментальными данными (правая ветвь кривой на рис. 8-6). Что же касается области значений ф между значением, соответствующим максимальному расходу, и нулем, то был обнаружен удивительный результат — уменьшение давления среды за соплом никак не влияло на величину расхода газа через сопло расход G оставался постоянным для всего этого интервала изменений ф (вплоть до 4 =0). Кривая зависимости С=/(ф), соответствующая реальному протеканию процесса, изображена на графике рис. 8-6 жирной линией. Для того чтобы объяснить это расхождение теории с экспериментом, в 1839 г. Сен-Венаном была выдвинута гипотеза о том, что при расширении газа в суживающемся сопле невозможно получить давление газа ниже некоторого критического давления истечения / , соответствующего максимальному расходу газа через сопло. Следовательно, при сколь угодно низких давлениях среды за соплом, меньших р, давление газа в выходном сечении суживающегося сопла [c.280]

Прежде чем приступить к описанию механизма генерации звука в газоструйных излучателях Гартмана, кратко рассмотрим процесс истечения газа (в частном случае — воздуха) из сосуда через суживающееся сопло. [c.11]

Этот вывод относится и к предельному состоянию достигаемому газом при истечении через суживающееся сопло. [c.218]

Таким же образом следовало бы решить задачу, если бы истечение воздуха (газа) происходило через суживающееся сопло в среду, где давление выше критического давления. [c.101]

Но из этого следует, что давление в выходном сечении сопла равняется внешнему давлению только при малых скоростях истечения, меньших скорости звука. При истечении газа из сопла со звуковой скоростью давление в выходном сечении сопла в зависимости от начального давления газа может быть как равно внешнему давлению р, так и больше р. Чтобы убедиться в этом, рассмотрим истечение газа, находящегося в сосуде под постоянным давлением Рь через суживающееся сопло во внешнюю среду,, давление р которой может меняться. При р =р1 Ш2 = 0, т. е. истечения газа не происходит. При р <р начинается истечение газа, причем с уменьшением давления р, т. е. с увеличением перепада давления р —р, под действием которого происходит течение газа,., скорость истечения непрерывно возрастает, пока, наконец, не достигнет при некотором значении внешнего давления, которое мы назовем критическим давлением истечения Ркр, критической скорости истечения и кр = С2. В этот момент, так же как и ранее при ш.2<гг)кр, давление Рз в выходном сечении сопла равняется внешнему давлению, т. е. Р2 = Р -Дальнейшее уменьшение давления среды р не приводит к увеличению скорости истечения, а следовательно,, и к изменению давления в выходном сечении сопла, которое остается все время равным Ркр. [c.153]

Действительно, допустим, что наблюдается подобный непрерывный переход через скорость звука внутри сопла в каком-либо промежуточном его сечении. Тогда движение газа до точки перехода и после нее должно быть ускоренным и, следовательно, производная dw/dx должна иметь до точки перехода и после нее одинаковый знак. Согласно уравнению (4.64) слева от точки перехода dw,>dx > О так как w < с. Справа от точки перехода, где w должна быть, по предположению, больше с, dw/dx < 0. Следова тельно, вопреки сделанному допущению ускоренное дви жение по обе стороны точки перехода не наблюдается Перемена знака dw/dx в точке, где w с, а производная dw/dx обращается, как это видно из уравнения (4.64) в бесконечность, означает, что как только будет достиг нута скорость течения, равная местной скорости звука течение из ускоренного должно превратиться в замедлен ное. Вследствие этого превышание скорости звука в су живающемся сопле невозможно. Поэтому при стационар пом истечении газа через суживающееся сопло скорость равная скорости звука, достигается только в выходном наиболее узком, сечении сопла. [c.333]

Перемена знака dwjdz в точке, где w = [в этой точке производная dwjdz обращается, как это видно из уравнения (7-27), в бесконечность], означает, что как только будет достигнута скорость течения, равная местной скорости звука, течение из ускоренного должно превратиться в замедленное вследствие этого превысить скорость звука, т. е. перейти через нее, в суживающемся сопле невозможно. Из этого следует также, что если при стационарном истечении газа через суживающееся сопло достигается скорость звука, то это может иметь место только в выходном, наиболее узком сечении сопла. [c.270]

Рассмотрим кратко последовательность расчета истечения газа через суживающееся сопло при помощи /s-диа-граммы. Предположим, что начальное состо1Я1ние газа изображается яа is-диа-грамме точкой Л(рь ti) (фиг. 10-9). Считая течение изоэнтропическим, проводим из точки А вертикальную линию процесса s = onst до пересечения в точке В с изобарой, соответствующей давлению р внешней среды, в которую происходит истечение газа. Если режим истечения докритический, то точка В представляет собой конечное состояние газа на выходе из сопла и поэтому (при [c.207]

Пусть движение газа осуществляется через суживающееся сопло ф<0. Из уравнения (13-24) следует, что знак величины df в этом случае противоположен знаку (а" — w ). Если (а — ш )>0 и w a, тогда d/<0 по направлению движения газа сечение сопла должно уменьшаться и скорость газа будет меньше местной скорости звука. Если (а — и )< 0 и ш>а, то по направлению движения газа сечение сопла должно увеличиваться и скорость газа будет больше местной скорости 13рука. В самом узком сечении сопла скорость движения газа будет равна скорости звука, что и является предельным значением скорости газа при его адиабатном истечении из суживающегося сопла. Для получения сверхзвуковых скоростей газа Б соплах необходимо, чтобы они имели сначала суживающуюся часть, а затем расширяющуюся. [c.209]

Истечение через суживающиеся сопла. Рассмотрим сначала докритте-ский режим течения, при котором скорость ц- г истечения газа из сопла меньше критической скорости = с2, а давление газа в выходном сечении сопла больше критического давления истечения р р и равно давлению внешней среды р, в которую происходит истечение, т. е. р2 = р Ркр- Так как Ркр = Рр1. то отсюда получаем следующее условие существования докрити-ческого режима истечения для случая 101 = 0 [c.310]

Истечение через расширяющиеся сопла. Из уравнения (9.45) следует, что в расширяющемся сопле (когда д 0/с(х > 0) при ни, < 1 ы)1(1х т. е. течение газа является замедленным. Следоват(щьно, в отличие от течения газа в суживающемся сопле, где при происходит расширение [c.312]

Так как хю изменяется непрерывно, то если в горловине сопла ш -<с, скорость ш вблизи горловины (справа от нее) в начале расширяющейся части будет также меньше с. Поэтому и производная dwldx справа от горловины сопла (учитывая, что там dQldx ]> 0) будет иметь отрицательный знак, т. е. течение газа в расширяющейся части сопла в отличие от течения в суживающейся части является замедленным и, следовательно, в любом сечении сопла w С с. Этот случай реализуется при сравнительно малых значениях перепада давлений р —р, при котором происходит истечение газа через сопло. [c.313]

Пусть из резервуара бесконечной вместимости происходит истечение упругой жидкости через суживающееся сопло (или отверстие) во внешнюю среду, давление в резервуаре обозначим р- . Примем, что вначале внешнее давление раврю также р , т. е. р = 1, в этом случае истечения не будет. Понизим давление в окружаюи1ей среде до р (понижение давления для наглядности дальнейших объяснений примем происходяш,им скачкообразно). Понижение давления, являясь местным возмущением, вызовет волну разрежения, распространяющуюся со скоростью звука во все стороны. В связи с этим в устье сопла установится давление р. Под действием разности давлений рх — р частицы упругой жидкости начнут вытекать из резервуара. Причиной истечения, т. е. движения частиц рабочего тела, является сила, пропорциональная указанной разности давлений. Под действием этой силы частицы газа приобретают ускорение, определяющее скорость истечения. Ясно, что при последующих понижениях давления сила, действующая на частицы газа, будет возрастать, а скорость истечения и массовыГ расход — увеличиваться. Понижая внешнее давление, можно, наконец, довести его до р = P pf, тогда скорость истечения и массовый расход достигнут значент" w,, и /)г,Понизим внешнее давление до р", меньшего, чем давление р . Волна разрежения, вызванная понижением давления до р и распространяющаяся со скоростью звука, уже не сможет изменить давление в устье насадки, так как среда вытекает из резервуара навстречу волне разрежения с той же местной скоростью звука, равной [c.219]

При рассмотрении основных особенностей газового потока (см. гл. 3) было установлено, что при пстечении через суживающиеся сопла скорость газа не может быть больше местной скорости звука, следовательно, расширение в таких соплах осуществляется до давлений, больших или равных критическому. Поэтому суживающиеся сопла применяются для создания потоков газа дозвуковых и звуковых скоростей. Расчет таких соил сводится к определению размеров выходного сечения по заданным расходу газа и скорости истечения и к определению формы сопла. Те 1ение газа в сопле принимается адиабатическим. Обозначив, как и раньше ( 3.1), параметры полного торможения Ра, То п ро, а статическое давление в выходном сечении ра, можно определить скорость изоэнтропийного 1гстечения в выходном сечении сопла Fi по формуле [c.205]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...