Максимальный расход газа через сопло

На основании анализа (10.28) можно сделать вывод о том, что для получения сверхзвуковой скорости потока сопло должно быть комбинированным, т. е. состоять из двух частей первая часть — суживающаяся, вторая—расширяющаяся. Комбинированное сопло также называют соплом Лаваля по имени автора—шведского инженера К. Г. Лаваля (1845—1913). Максимальный расход газа через сопло Лаваля определяется поперечным сечением горловины — самой узкой части сопла в месте перехода суживающейся части в расширяющуюся, т. е. по формуле ( 0.26). [c.111]

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]

Это давление соответствует максимальному расходу газа через сопло. Такое давление называют критическим и обозначают р р. Оно является наименьшим возможным давлением в указанном сечении и примерно равно 0,5 р . При этом отношение также [c.85]

Это давление соответствует максимальному расходу газа через сопло. Такое давление называют критическим и обозначают р р. Оно является наименьшим возможным давлением в указанном сечении и [c.130]

Максимальный расход газа через минимальное сечение суживающегося сопла осуществляется при критическом отношении давлений, формулу для его определения получим подстановкой p jpi (10.22) в (10.20) вместо /VPi, т. е. [c.109]

Из (10.26) видно, что максимальный расход газа через суживающееся сопло заданных размеров (Л, , ) определяется начальными параметрами гащ р , Vi. [c.109]

Таким образом, расход газа через сопло становится максимальным [c.47]

В ракетной технике, в элементах энергетического оборудования, струйных аппаратах, обеспечивающих циркуляцию в контурах жидкостных МГД-генераторах и в других устройствах, в которых актуальным является эффективное преобразование энергии пара или газа в кинетическую энергию газожидкостной струи, по этому уравнению можно определить максимальный расход смеси через сопло, а также рассчитать параметры потока и профиль сопла, работающего на однородном двухфазном потоке. [c.71]

Ясно также, что так как в критическом сечении скорость и плотность такие же, как и в устье суживающегося сопла, расход газа через сопла Лаваля будет определяться максимальным расходом в минимальном сечении. [c.205]

Расход газа через сопло приобретает максимальное зна-ение когда в его горловине устанавливается крити- [c.205]

Согласно теории адиабатического истечения газов максимальный расход кислорода через сопло имеет место при критическом [c.166]

Определить удельную силу тяги можно опытным или расчетным (теоретическим) путем. Опытная оценка эффективности различных ракетных топлив производится на стендах с замером силы тяги, развиваемой двигателем, и секундных расходов компонентов топлива (суммарный расход топлива и окислителя в единицу времени равен секундному расходу газов через сопло двигателя). Тягу двигателя определяют при различных соотношениях окислителя и топлива (горючего) и таким образом находят наилучшее соотношение, при котором при данном расходе топлива получается максимальная сила тяги. [c.497]

Эта скорость определяет расход газа через сопло, равный максимальному (критическому) расходу [c.233]

Опытами установлено, что расход газа через суживающееся сопло имеет максимум при р = р , но при дальнейшем понижении давления р < расход остается постоянным, равным максимальному (участок В-С на рис. 10.5). [c.134]

Увеличить расход вытекающего газа через сопло Лаваля можно, повысив начальное давление и увеличив минимальное сечение /мин сопла. Максимальный расход газа тмакс определяется по формуле (8-16). [c.88]

С расход воздуха через сопло с критическим сечением Ser = 9-10 будет меняться в пределах G = 0,018. .. 0,033 кг/с. В режиме передачи максимальной мощности от нагревателя к газу (ро= 1,6 МПа, 7 ,ех = 250 °С) расход воздуха G = 0,0245 кг/с. Для данного расхода воздуха критерии (3.21), (3.23) и (3,27) перепишутся в виде [c.138]

Из уравнения (4.71) для G видно, что количество газа, вытекаюш,его через сопло в единицу времени при данном начальном давлении газа, зависит от давления р среды, в которую происходит истечение (рис. 4.30). При р = ру секундный расход G равен нулю. С уменьшением р секундный расход G увеличивается, достигает максимального значения, а затем уменьшается до значения 0 = 0 при р = 0. В точке максимума кривой G р ) производная dG/dp обращается в нуль, что приводит к следующему уравнению для р ах [c.339]

Подачу холодного газа можно производить только при работе с соплом d >14 мм, в противном случае может нарушиться режим протягивания дуг через конфузоры с = 20 мм. Исходя из этого условия определяется и максимальный расход дополнительного холодного газа. Отношение давления к основному расходу через плазмотрон не должно превышать соответствующего значения при [c.151]

Мы уже знаем, что при достижении критического давления для суживающихся и цилиндрических сопел скорость на срезе не может превысить скорость звука, поэтому, казалось бы, совершенно безразлично, какой профиль суживающегося сопла будет использован в излучателе. Однако это не совсем так. Для получения большой мощности излучения следует увеличивать кинетическую энергию струи, т. е. увеличивать массу газа, проходящего через сопло в единицу времени. Для сопла с равномерным распределением скорости газа по сечению максимальный весовой расход воздуха может быть вычислен по формуле [c.21]

Итак, при изменении давления среды от pi до рг = Ркр расход идеального газа через сопло увеличивается от нуля до максимума. При дальнейшем понижении давления среды от рг = Ркр до рз = О сог ласно уравнению (1.164) расход газа через сопло должен уменьшаться от максимума до нуля. Опыты с истечением упругих тел через суживаюишеся и цилиндрические насадки показывают, что при дальнейшем понижении давления среды от ркр до нуля расход газа через насадку становится постоянным, равным максимальному, т. е. действительный процесс изменения т от Р2/Р1 = 1 до pi/p = О идет по линии ah (рис. 1.28). Это расхождение теории с действительностью объясняется тем, что в ус1ье цилиндрического или суживающегося сопла при давлении среды Рср < Ркр устанавливается свое давление pi = ркр независимо от давления среды. Этому постоянному давлению потока на выходе из сопла, естественно, будет отвечать постоянный расход рабочего тела через сопло, равный максимальному значению Шпи,. [c.47]

Если расход газа через сопло меньше своего максимального значения, то течение газа в сопле будет всюду дозву- [c.522]

Если расход газа через сопло меньше своего максимального значения, то течение газа в сопле будет всюду дозвуковым (фиг. 28, кривыр / и / ). Когда расход. [c.693]

Рассмотрим теоретический случай истечения из суживающегося сопла (ji=l) при фиксированных значениях давления и температуре в резервуаре н переменном давлении средьг ра. До тех пор, пока давление среды больше критического, а скорость дозвуковая, изменения ра распространяются по потоку и против потока (внутрь сопла). В этом случае расход газа изменяется в соответствии с формулой (8.3). Когда уменьшающееся давление достигает критического значения р , в выходном сечении устанавливается критическая скорость и дальнейшие изменения давления среды не могут прон[И нуть внутрь сопла. Следовательно, фактический перепад давления, создающий расход газа через сопло при ра р, вне завнснмости от давления внешней среды будет критическим, а расход газа— максимальным и постоянным. Отсюда следует, что формула (8.3) при ра<р только в том случае дает правильные значения расхода, если в нее подставляется критическое давление. Следовательно, если еа=ра/Ро>е, для расчета скорости истечения и расхода используются формулы (8.1) и (8.3) или (8.3а). Если eas e, скорость истечения равна критической, а расход рассчитывается по формуле (8.5). На характер зависимости т от га оказывает влияние распределение скоростей в выходном сечении сопла. Полученные выше формулы справедливы только в том случае, если профиль сопла выполнен плавным. Плавно суживающееся сопло приближает распределение скоростей в выходном сечепии к равномерному. С этой целью профиль степки сопла должен быть особым образом рассчитан. [c.207]

Как видно из уравнения (14-24), максимальный расход аза через сопло определяется сечением его горловины fмuн) природою газа (величиной к) и значениями его на-шльных параметров / 1 и И . [c.205]

При перепадах давления а, ббльших некоторого максимального значения з ах, между сечениями 1—2 происходит внезапное расширение сверхзвуковой струи, вытекающей из сопла № 1, причем она заполняет все сечение камеры смешения (см. фиг. 62, а). Расход газа через сопло № 2 при этом равен нулю (Х, = 0, Л—О). С уменьшением о такая картина течения сохраняется вплоть до з = [c.177]

Скорость потока в самом узком критическом сечении сопла 54кр, как было показано в гл. II, 7, не может стать выше местной скорости звука. При йУ =Ш4(1ф—Ог расход газов через соплО достигает максимальной величины. [c.132]

До тех пор, пока давление среды больше критического давления, подсчитанного по параметрам газа в резервуаре, любые изменения р распространяются и внутрь сопла. В этом случаё расход газа изменяется в соответствии с формулой (6-2). Когда уменьшающееся давление р достигает критическот о значения р , в выходном сечении суживающегося сопла устанавливается критическая скорость и дальнейшие изменения давления окружающей среды не могут проникнуть внутрь сопла. Следовательно, фактический перепад давлений, создающий расход газа через сопло при р <С,р , вне зависимости от велр1чины давления внешней среды будет критическим, а расход газа — максимальным и постоянным. Отсюда следует, что формула (6-2) при р <Ср только в этом случае дает правильные значения расхода, если в нее подставляется критическое давление, которое устанавливается в выходном сечении суживающегося сопла, вне зависимости от величины р , В момент, когдя в выходном сечении достигаются критические параметры, происходит своеобразное явление запирания сопла в результате которого сопло и резервуар оказываются изолированными от внешней среды. [c.315]

Таким образом, в диапазоне изменения характерного отношения давлений от некоторого максимального значения сгтах, при котором независимо от величины противодавления расход газа через суживающееся сопло равен нулю (см. ниже), до t= ti дополнительными условиями при расчете допредельных режимов будут = >.р и S о (1.о)р случае, когда заданное значение характерного отношения давлений равно или превьшшет величину oi.o, определяемую выражением (73), условия =Яр и выполняются во всем возможном диапазоне изменения приведенной скорости Я], а следовательно, и коэффициента эжекции (участок 3—6 дроссельной характеристики, см. рис. 5,а). Если заданное значение характерного отношения давлений а соответствует некоторому значению Хь определяемому из соотношения [c.196]

Как и следовало ожидать, влияние закрутки на величину максимальной тяги сопла быстро уменьшается с уменьшением Пя- Так, нри = 0.1 и Пя = 0.1 уменьшение тяги составляет менее 6%, а при Пя = 0.05 - менее 3%. Соответствуюгцее же увеличение илогцади минимального сечения канала согласно формуле (5) составляет при этом для 7 = 1.4 30% и для 7 = 1.33 35%. Таким образом, численные значения функций /с5 и /сз показывают, что в некоторых случаях изменение закрутки потока при входе в сверхзвуковое сопло может служить средством регулирования расхода газа через него. [c.42]

Максимально возможный расход порошка через сопло Gpmax - такой расход, при котором влияние дисперсной фазы на параметры течения внутри сверхзвукового сопла еще несущественно. Исследования показывают, что этот расход равен примерно (0,2. .. 0,5) расхода газа Ортт (0,2. .. 0,5)0. Расход газа через сверхзвуковое сопло определяется по формуле [c.130]

Отношение давлений, при котором расход пара или газа через сопло становится максимальным, носит название критического отношения и обозначается р кр1ръ давление р , соответствуюш,ее ему, называется критическим давлением. Скорость среды, соответствующую Рзкр, а вместе с тем ( акс называют критической скоростью, которая равна скорости звука в этой среде. [c.496]

Несколько ранее мы получили уравнение (8-29) для расчета скорости истечения идеального газа из сопла по известным значениямpj, v- и =р 1рх. Для того чтобы получить из (8-29) выражение для скорости истечения газа из сопла при максимальном расходе (обозначим эту скорость через w ), нун но подставить в уравнение (8-29) полученное по уравнению (8-34) значение ф р. Осуш,ествляя эту подстановку, получаем [c.281]

Полученный график показывает, что при неизменном давлении рабочего тела на входе в сопло, т. е. при неизменном начальном давлении ро, масса вытекающего через сопло в секунду газа или пара увеличивается с уменьшением давления среды р, а следовательно, отношения pipo (кривая а). Это увеличение происходит до тех пор, пока не достигается максимальный расход при отношении р ро, определяемом уравнением (б). Дальнейшее уменьшение давления среды р и отношения р/р ведет к уменьшению количества вытекающего из сопла газа или пара, и, когда давление среды становится равным нулю, истечение прекращается (штриховая кривая с). [c.89]

Дальше говорится о гипотезе Сен-Вепана и Вантиеля, а после этого — о коэффициенте скорости. Выводятся здесь и формулы кри-тнческо11 скорости и максимального секундного расхода газа. Но надо сказать, что вопрос о течении газа через суживающиеся и расширяющиеся сопла изложен в учебнике Саткевича довольно поверхностно. Ни слова не сказано в нем и о скорости звука, хотя за 7 лет до издания учебн 5ка Саткевича в учебнике Брандта не только говорилось о скорости звука, но и было приведено доказательство, что критическая скорость равна соответствующей. местной скорости звука. В 1925 г. этот раздел следовало бы изложить более обстоятельно. В этом же разделе рассматривается процесс дросселирования газа и пара. Здесь доказывается, что 1 = 12- [c.151]

Если внешнее давление ра равно ро, то никакого движения не возникает. Когда Ря лишь немного меньше ро, газ течет через сопло всюду с дозвуковой скоростью, максимальное значение которой достигается при Р = I. Очевидно, что для определения параметров потока в со1ше нужно взять ту кривую, на верхпе11 ветви которой Р = Ря при Е = Ра. Часть этой кривой, простирающаяся от асимптоты р = ро до пересечения с прямой < = 1, описывает течение в сужающейся части сопла. В расширяющейся части сопла скорость уменьшается, а давление растет течение в ней описывается той же ветвью кривой, которую теперь следует проходить в обратном нанравлении от = 1 до Р = Ра. Значение относительного расхода Q определяется однозначно величиной р . [c.43]

Истечение из профилированного сопла при сверхкритических отношениях давлений сопровождается перестройкой полей скорости в области выходного сечения, обусловленной деформацией пограничного слоя. При докритиче-ских отношениях давлений толщина пограничного слоя и толщина вытеснения достигают максимальной величины в выходном сечении. При сверхкритическом отношении давлений Рн/Р <я(1) волны пониженного давления Рн<Ркр из окружающей среды проникают внутрь сопла по дозвуковой области течения пограничного слоя и устанавливают в этой области тем большие отрицательные градиенты давления (1р1йх<СО, чем меньше Ри/Р <л(,1). Под действием этого отрицательного градиента давления на выходном участке сопла происходит ламинаризации (утоньшение) и сброс пограничного слоя и линии тока образуют расширяющийся канал и сверхзвуковые области течения у стенок сопла (рис. 15.22). Поверхность перехода А.==1 деформируется и смещается внутрь сопла, действительная ( эффективная ) площадь критического сечения и,-вместе с ней расход газа и 1130, возрастают. Деформация линии перехода и увеличение 1130 и расхода через сопло происходит до (рв1р ) стабилизации < я(1), при котором устанавливается полный сброс пограничного слоя в выходном сечении сопла. Дальнейшее снижение (Рн/р ) < (р/р )стабилиз. не вызывает изменения коэффициента расхода и расхода газа (см. рис. 15.21). Действительное сопло запирается при втором критическом отношении давлений (рн/р )<я(1). В этом случае на концевом участке сопла наблюдается существенная деформация полей скоростей с появлением характерных местных сверхзвуковых областей. Струйки, прилегающие к пограничному слою разгоняются до Я,>1, а в области оси сопла остаются дозвуковыми (см. рис. 15.22). [c.307]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...