Расширение газа в сопле

Другими словами, при критическом режиме истечения полного расширения газа в сопле до давления внешней среды в общем случае не происходит. Зависимость давления рз в выходном сечении сопла от внешнего давления р графически показана на рис. 9.9. [c.307]

Выразим член с1Л/Л, характеризующий продольный про(()иль сопла, через параметры газа для конкретного процесса расширения (истечения). Обычно процесс расширения газа в сопле принимают адиабатным. [c.110]

Примечание. Степень расширения газов в сопле б = [c.141]

Определить, на сколько процентов увеличите термический к. п. д. цикла ЖРД при подъеме двигателя с земли (давление 0,1 МПа), где он работал на расчетно [ режиме, на высоту с давлением р = 0,05 МПа. Степень расширения газа в сопле принять б = 0,02, а k = 1,22. [c.141]

Рис. 1.35. Процессы обратимого и необратимого расширения газа в сопле в координатах Т, s

Параметры газа на срезе сопла могут быть определены при известной степени расширения газа в сопле (ниже эта степень принимается равной ШОО). Тогда давление на срезе сопла [c.415]

Так как время жизни верхнего лазерного уровня молекулы СО2 значительно больше нижнего, расселение нижнего идет с большей скоростью. При адиабатическом расширении газа в сопле и про-исходящ,ем при этом резком охлаждении в газе, выходяш ем из сопла, будет иметь место различное расселение молекул по энергетическим уровням в различных областях струи. В ближайшей к соплу области еще будет преобладать населенность нижнего уровня, но на некотором расстоянии от сопла, соответствуюш ем [c.54]

Расчеты также показывают, что необходимая степень расширения газа в сопле вихревой трубы равна примерно 2. При этом энергетические затраты на разделение возрастают с уменьшением молекулярного веса. [c.76]

РАСШИРЕНИЕ ГАЗА В СОПЛЕ [c.20]

Поскольку при расширении газов в сопле значительная часть энтальпии преобразуется в кинетическую энергию, возникает вопрос, какие из степеней свободы могут запаздывать в процессе такого преобразования. Равновесие по поступательным и вращательным степеням свободы достигается очень быстро, тогда как релаксация колебательной энергии к новому равновесному состоянию для молекул О2 и Иг при температуре [c.20]

Если характерные времена реакции много меньше характерного времени расширения газа в сопле, то устанавливается химическое равновесие и о таком течении говорят как о равновесном. Если же расширение происходит настолько быстро, что химические реакции в сопле не успевают произойти, то говорят [c.21]

Здесь величина Sr содержит все входящие в уравнение реакции члены, которые могут изменяться по мере расширения газа в сопле. Полное изменение величины У/ можно записать следующим образом [c.22]

Огибая внешнюю часть выпуклого угла, поток, как это следует из приводимых кривых и табл. 9, расширяется, скорость его возрастает, давление и плотность уменьшаются. Явление в целом несколько напоминает расширение газа в сопле Лаваля, но, в отличие от принятого в гл. IV одномерного подхода, настоящая теория позволяет судить как о суммарном эффекте поворота потока, так и о деталях заключенного в угле С ОС плоского потока, переводящего однородный поток слева от линии возмущения ОСд в однородный поток справа от линии 0С. Чтобы исследовать это движение, введем в рассмотрение угол г между некоторой промежуточной характеристикой ОС и начальной характеристикой ОСо- [c.373]

Удобнее всего уравнение (281) относить к устью сопла, сечение которого Р. При полном расширении газа в сопле р = р ) скорость в его устье определяется уравнением (280), а плотности 9у= Р2- Тогда [c.198]

Теперь необходимо рассчитать минимальное сечение сопла. Рассмотрим Н, 5-диаграмму процесса расширения газа в сопле (рис. 11.2), на которой нанесена изоэнтропа 1-3-2 и условно пунктиром необратимая адиабата 1-4-5-2д, построенная на основании заданного коэффициента потери энергии т]=1—ф . Рассматривая диаграмму, мы видим, что звуковая скорость достигается в точке 5, для которой справедливо соотношение [c.111]

При расширении газов в сопле они охлаждаются, и освобождающаяся при этом энергия способствует увеличению скоростей газовых частиц, движение которых, бывшее в камере беспорядочным, приобретает направление, параллельное оси сопла. [c.91]

При расширении газа в реактивном сопле температура и давление газа уменьшаются, а скорость увеличивается, достигая на выходе из сопла значений 550...650 м/с при работе двигателя у земной поверхности. В полете при обеспечении полного расширения газа его скорость на выходе из сопла может достигать и больших значений. Это обусловлено тем, что давление окружающей среды с высотой уменьшается, а поэтому увеличивается степень расширения газов в сопле. Температура газа на выходе из сопла достигает значений 750... 850 К. В случае, если газ в сопле расширился не полностью, температура его приближается к верхней границе. [c.464]

Данные, приведенные ниже, показывают, что независимо от степени расширения газа в сопле двигателя только часть тепловой энергии может быть преобразована в механическую энергию движения ракеты [c.496]

Все теоретические предпосылки гл. 2 были основаны на предположении, что состав и свойства продуктов сгорания известны и что они остаются неизменными в процессе расширения газов в сопле. Однако в случае топлив с высокими энергетическими характеристиками, которые сейчас применяются или исследуются как перспективные, существенными становятся явления диссоциации. Поэтому предыдущее допущение уже не будет справедливым и для изучения процессов в камере сгорания и сопле необходим более точный теоретический аппарат [1—5]. [c.145]

Для двигателей верхних ступеней ракет при незначительных величинах тяги потери удельного импульса тяги, связанные с охлаждением, усложнением схемы и повышением массы по сравнению с двигателями без дожигания, не всегда компенсируются выигрышем в удельном импульсе тяги. Кроме того, в двигателях верхних ступеней ракет высокие степени расширения газов в сопле (высокие удельные импульсы тяги) могут быть полу- [c.12]

На рис. 14.3 изображен на р—о-диаграмме цикл пульсирующего ВРД, где процесс а-с соответствует сжатию воздуха во входном диффузоре процесс -z — подводу теплоты при сгорании топлива процесс z-e — расширению газа в сопле процесс е-а — условному процессу выброса в атмосферу и охлаждению в ней при р == onst продуктов сгорания. [c.171]

В действительном процессе истечения вследствие необратимости потерь на трение энтропия газа, как указывалось выше, возрастает и действительный процесс истечения отклоняется от изо-энтропы вправо (процесс 1—2д), Отклонение процесса вправо от точки 2 объясняется тем, что величина d -ip положительная, в связи с чем %n>S2. Поскольку расширение газа в сопле при истечении без трения и с трением происходит до одного и того же давления, то точка 2д будет лежать правее точки 2 на той же изобаре р-2 (12д > fj). Следовательно, действительная располагаемая работа /од = 1 — hn и действительная скорость газа на выходе нз сопла WJ = - - 2 (i — при истечении с трением всегда будут меньше, чем в случае обратимого течения без трения. [c.115]

На рис. 11.12, а, б изображен цикл жидкостного ракетного двигателя (ЖРД). Введя параметры цикла = Рз1рч — степень расширения газа в сопле и е = pjp ,— степень возможного расширения, получить выражение для [c.140]

Теперь необходимо рассчитать минимальное сечение сопла. Рассмотрим / -диаграмму процесса расширения газа в сопле (рис. 11-3), на которой, для нашего случая течения идеального газа с независящей от температуры теплоемкостью. изоэнтальпы имеют такой же характер, как и изотермы (теплоемкость Ср играет лишь роль масштаба). [c.124]

Идеальный цикл такого двигателя приведен на рис. 26. Здесь 1—2 — адиабатное сжатие воздуха в диффузоре, 2—3 — подвод к газу теплоты при У=сопз , 3—4 — адиабатическое расширение газа в сопле, 4—1 — отдача газом теплоты в атмосферу при /5=сопз1, равном атмосферному. [c.84]

Вместе с тем стремление повышать давление в камере сгорания вполне обосновано. Рост р , с одной стороны, позволяет увеличивать экономичность двигателя, т.е. повышать удельный импульс путем увеличения степени расширения газов в сопле Рк/Ра причем для двигателей первой ступени PH увеличение р — единственный способ поБышения Рк/Ра> так как давление на срезе сопла рд ограничено средним по траектории атмосферным давлением и выбирается примерно равным Ра = (0,4...0,6) 10 Па. [c.38]

При наличии диссоциации расширение газов в сопле происходит по полит ропическому закону, приближаясь более к изотермическому процессу, чем к адиабатическому. [c.82]

Удельный импульс увеличивается ввиду увеличения степени расширения газов в сопле, т. е. Рк/Ра Если при Рк// а = 20 -25 удельный импульс = (0,6- -0,65)/уп1ах5 то при Рк// а = 2000 -4000 удельный импульс = (0,80- 0,85)/yп ax5 где /у а — максимально возможный удельный импульс данного топлива при бесконечном расширении, т. е. при р 1ра= - Хотя современные ЖРД ис- [c.348]

Выражение (15.239) показывает, что удельная сила тяги ракетного двигателя (единичный импульс двигателя) зависит от температуры газов в камере сгорания, молярной массы газов и степени расширения газов в сопле Рк/Ро- Чем выше температура газов в камере сгорания Гк, тем больше скорость их истечения с. Температура газов в камере сгорания ракетного двигателя зависит от тепловой эфс ктивности (теплоты сгорания) топлива. Чем меньше молярная масса газов, истекаюпщх из сопла двигателя, тем также больше удельная сила тяги. Если принять Рк/Ро = idem, то удельная сила тяги ракетного двигателя полностью определяется характеристиками топлива. Поэтому удельная сила тяги характеризует термодинамические свойства топлива. [c.495]

Нетрудно заметить, что во всех предыдущих, довольно простых рассуждениях о течении газа по соплу мы оперировали не с самим давлением р в потоке и не с давлением ра на выходе, а с безразмеррюй степенью расширения газа в сопле ро/ра или с обратной ей величиной Ра1Ро- Эго отношение без труда определяется из выражения (4.24). в котором следует произвести замену р на Ра. а 5 соответственно на 5а- [c.179]

Если при анализе в предьщугцих главах аэрогазодинамических характеристик реактивных сопел летательных аппаратов с умеренными сверхзвуковыми скоростями полета (где можно было не рассматривать физико-химические процессы) процесс расширения газа в соплах происходит при постоянстве коэффициентов расхода скорости и относительно импульса, то для высокотемпературных и химически реагируюгцих потоков величины этих коэффициентов уже зависят от вида горючего, давления, температуры, коэффициента избытка окислителя, от абсолютных размеров сопла и т. д. [c.347]

Кроме того, рис. 8.16 и 8.17 показывают, что с ростом температуры и давления торможения продуктов сгорания на входе в сопло значения коэффициентов и значительно уменьшаются по сравнению с 1, так что при температуре 7 0 с - 2500-3000 К и давлении торможения - 0 0 Па реальные потери удельной тяги могут оказаться в 5-10 раз меньше потерь тяги при полностью замороженном течении. Высокие давления и температуры продуктов сгорания характеризуют процесс расширения газа в соплах ЖРД, и в соответствии с рис. 8.16 и 8.17 значения и для них будут меньше, чем для сопел ПВРД или ГПВРД, которые характеризуются параметрами, приведенными на рис. 8.1. [c.362]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...