Истечение газа через сопло Лаваля

Рис. 29. Обозначения параметров газа, используемые при изучении истечения газа через сопло Лаваля.

Нерасчетные режимы истечения газа через сопло Лаваля сопла с регулируемым горлом [c.52]

ИСТЕЧЕНИЕ ГАЗА ЧЕРЕЗ СОПЛО ЛАВАЛЯ [c.120]

При сверхкритическом перепаде давлений скорость истечения может стать сверхзвуковой только в том случае, если в соответствии с уравнением (9.28) за наиболее узким сечением сопла присоединить расширяющуюся часть т. е. выпускать газ через сопло Лаваля. [c.179]

Летательный аппарат на высоте 5 км имеет скорость 300 м/с. При этом атмосферный воздух адиабатно сжимается в диффузоре, а затем с уменьшением удельного объема в 6 раз в компрессоре турбореактивного двигателя, после чего воспринимает количество теплоты а = 600 кДж/кг при постоянном давлении и истекает через сопло Лаваля в атмосферу. Определить скорость истечения и максимальную температуру газа принять с,, = 1,005 кДж/(кг-К). [c.97]

Рассмотрим теперь случай истечения газа из сосуда через сопло Лаваля (рис. 29). Сохраним те же обозначения, что и в предыдущем случае. Используя основные соотношения на линии тока, справедливые для непрерывных адиабатических установившихся течений (5.11), (5.12 ) и уравнение состояния [c.49]

Обозначим через 5 площадь сечения на выходе газовой струи из тела во внешнее пространство. Если скорость истечения газа относительно тела дозвуковая, то на выходе в однородной (по предположению одномерной теории) струе давление будет равно внешнему давлению Ро- Если сопло представляет собой расчетное сопло Лаваля, то давление в сверхзвуковой струе на выходе тоже равно Ро- Поток газа в сопле Лаваля может достигать сверхзвуковых скоростей за критическим сечением и затем внутри сопла Лаваля переходить в дозвуковое движение через систему скачков уплотнения. В этом случае на срезе сопла (в рамках одномерной теории) в истекающей дозвуковой [c.122]

Течение в сопле Лаваля (1). Рассмотрим возможные режимы истечения газа из сосуда больших размеров через сопло Лаваля (рис. 1.3.7) с заданными площадью минимального поперечного сечения (в горле) (5 и площадью выходного сечения [c.60]

Рассмотрим теперь истечение газа из резервуара с давлением р через сопло Лаваля в пространство с давлением При Ра=Ро [c.61]

При сверхзвуковом истечении через сопло Лаваля расход газа равен критическому. Давление газа в выходном сечении может отличаться от р в ту или иную сторону. Покажем, что при отклонении площади выходного сечения сопла от расчетного значения тяга сопла падает. Действительно, если уменьшить площадь выхода (рис. 1.3.11), то для создания тяги не будет использоваться участок сопла, где р > р если же увеличить площадь выхода, то на участке сопла, где площадь больше газ будет продолжать ускоряться, так что давление в нем станет ниже р и тяга тоже уменьшится. [c.66]

Очевидно, что если отношение давления в данном месте канала к давлению торможения больше критического, то скорость потока не может достигнуть скорости звука. В частности, чтобы получить сверхзвуковую скорость при истечении газа из сосуда через сопло Лаваля, нужно, чтобы отношение давления в окружающей среде к давлению в сосуде было меньше, чем критическое отношение давлений [c.174]

Следует помнить, что присоединение к критическому сечению расширяющейся части увеличивает скорость истечения газа, но не увеличивает расхода газа через сопло. Расход газа в любом сечении сопла Лаваля равен расходу в критическом сечении. Этот расход зависит [c.180]

Лаваля на нерасчетных режимах не приводит к изменению расхода газа через сопло, так как расход определяется условиями в критическом сечении, а они не зависят от условий в выходном сечении и в окружающей, среде. Однако скорость истечения при работе на нерасчетном режиме всегда меньше, чем на расчетном. Особенно сильно уменьшается скорость (по сравнению с расчетным режимом) при возникновении скачка уплотнения в глубине сопла скорость выхода газа из сопла при этом становится меньше звуковой. [c.185]

Сопло Лаваля. При истечении газа через сужающиеся пли цилиндрические сопла в среду с давлением Рср< <Ркр используется только часть располагаемого перепада давлений от р1 до ркр и, следовательно, обеспечивается только частичный полезный переход потенциальной энергии в кинетическую. Для использования перепада давлений от р1 до р2<ркр и получения в выходном сечении сопла давления, равного давлению среды (куда происходит истечение), потребовалось создать сопло специального профиля. Такое сопло было предложено шведским инженером Лавалем и называется соплом Лаваля. Как видно из рис. 8-5, это сопло состоит из сужающейся части, которая- дополнена конусной частью, расширяющейся по направлению движения газа. В сужающейся части протекает процесс, аналогичный процессу в сужающемся сопле, здесь давление газа понижается от Р1 на входе в сопло до ркр в минимальном сечении (/мин). В расширяющейся конической части сопла происходит дальнейшее понижение давления газа от Ркр ДО давления р2=рср в выходном сечении сопла, которое будет максимальным (/макс). Такой профиль сопла объясняется характером изменения удельного объема и скорости движения газа при истечении. При движении газа по каналу сопла происходит непрерывное увеличение скорости (ш) и удельного объема (о). Однако при понижении давления газа от р1 до ркр более интенсивно растет скорость, поэтому в соответствии с уравнением (8-1) [c.130]

При истечении через сопло Лаваля с правильно рассчитанными размерами скорость истечения газа уже может определяться по формуле (26-14). [c.447]

Истечение идеального газа через комбинированное сопло Лаваля [c.211]

Сопло Лаваля. Как было показано выще, заставив газ протекать под действием достаточно большого перепада давлений сначала через суживающееся, а затем через расширяющееся сопло, можно осуществить течение с непрерывно возрастающей скоростью и достигнуть на выходе из сопла скорости истечения, большей скорости звука. Сопло, состоящее из комбинации суживающихся и расширяющихся насадок, называют по имени его изобретателя соплом Лаваля. [c.314]

Из формулы (VI.25) видно, что при заданных параметрах заторможенного газа величина скорости истечения будет расти с уменьшением давления вне бака. Очевидно, что скорость будет максимальной при истечении газа в абсолютный вакуум, т. е. когда р=0 и Т=0. Как будет видно из дальнейшего, сверхзвуковая скорость, близкая к максимальной, на практике может быть получена лишь при истечении через насадок, поперечное сечение которого вначале уменьшается, а затем возрастает (сопло Лаваля). [c.136]

Как было показано выше, заставив газ протекать под действием достаточно большого перепада давлений сначала через суживающееся, а затем через расширяющееся сопло, можно осуществить течение с непрерывно возрастающей скоростью и достичь на выходе из сопла скорости истечения, большей скорости звука. Сопло, состоящее из комбинации суживающихся и расширяющихся насадок, называют по имени его изобретателя соплом Лаваля. Сопла Лаваля находят широкое применение для получения сверхзвуковых потоков газов и паров в паровых и газовых турбинах, в реактивных двигателях и т. п. [c.344]

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]

Л. 234]. Весь воздух поступал сквозь газораспределительную решетку, а газ вдувался радиально в слой через 18 горизонтальных сопл. Для лучших смесеобразования и сгорания скорость истечения газовых струй должна быть высока — равна критической или выше ее (для чего надо применять насадки типа сопл Лаваля) - Но при переходе к крупным установкам при этой схеме возникают затруднения с созданием достаточно мош,ных дальнобойных струй, усугубляемые тем, что в крупных печах необходимо сжигать сравнительно небольшие количества высококалорийного природного газа. Для частичного преодоления этого затруднения автор [Л. 233] предложил подавать через сопла не горючий газ, а часть воздуха, вводя под решетку, обогащенную, а потому невзрывоопасную газовоздушную смесь. [c.146]

Построение безударного сопла Лаваля. Истечение газа из отверстия, сопровождаемое переходом через скорость звука. В 12 мы видели, как можно путём подбора профиля стенок получить равномерную сверхзвуковую скорость в сопле Лаваля, после того как уже получено сверхзвуковое течение в некотором сечении сопла. Подбор стенок производится в сверхзвуковой области. На первый взгляд может показаться, что форма стенок в дозвуковой части сопла — так называемой входной части — может быть произвольна, лишь бы можно было достигнуть перехода через скорость звука. Однако это не так. Затруднения с отысканием решения, [c.174]

Определить размеры критического и выходного сечений сопла Лаваля, через которое должно проходить 2 кг/сек газа при параметрах торможения р =15 бар, 7 =2000°К при истечении в среду, где давление рср=1,2 бар. Термодинамические характеристики газа й=1,40, = 400 дж/кг - град. [c.193]

Истечение пара или газа через комбинированное сопло (сопло Лаваля)........................ИЗ [c.434]

Кинетическая энергия струи газа лри истечении через сопло Лаваля эквивалентна полному адиа-(батному теплоперепаду ко между давления1ми Р Ра> и скорость истетания определится из соотношения (14-13). [c.208]

Цри данных начальных па ра1ме11рах газа се-Рис. 14-7. Истечение газа через кунДНЫЙ расход газа че-расширяющееся сопло (сопло-Лаваля) сопло определится [c.208]

Рассмотрим теперь истечение газа из двигателя через выходное сопло Лаваля. Выше было показано, что максимальное значение реактивной сплы получается в расчётном сопле Лаваля, т. е. когда в нём происходит полное расширение газа до атмосферного давления на выходном срезе. В этом случае для отыскания коэффициента скорости истечення можно испо.льзовать зависимость (12), которая даёт как функцию Ац- Ввиду наличття потерь коэффициент скорости истечения в реальном двигателе в отличие от идеального меньше коэффициента скорости полёта (Хд<Х ). Скорость истечения из двигателя получается как произведение её к оэффициента на критическую скорость подогретого газа [c.680]

В конце прошлого века Лаваль (Laval), развивая исследования Сен-Вена-на, касающиеся истечения газов, предложил свое знаменитое сопло. Он пришел к выводу, что при истечении через цилиндрические или суживающиеся насадки скорость газа не может превзойти скорости звука в соответствующих условиях. Однако при выполнении насадки в виде сходящегося сначала, а потом расходящегося канала скорость газа может не только превысить скорость звука, но — при наличии идеальных условий — достигнуть величины, соответствующей полному превращению энергии газа в кинетическую энергию его частиц. Дальнейшее углубление работ Лаваля связано с развитием тур-биностроения. [c.79]

Это приводит к повышению коэффициента тяги сопла с центральным телом по сравнению со сверхзвуковым соплом Лаваля на режиме истечения перерасширенной реактивной струи. Тяговая характеристика эжекторного сопла (рис. Ъ2и, к) без подвода вторичного или третичного атмосферного воздуха в сопло (рис. 3.22г) аналогична сверхзвуковому коническому соплу, если реактивная струя не отрывается от стенок сверхзвуковой части (от обечайки сопла). Подвод вторичного или третичного воздуха даже при относительно небольшом расходе этого воздуха (<5% от расхода газа через критическое сечение сопла) может существенно улучшить тяговые характеристики вследствие уменьшения потупь на удар струи в стенку обечайки [127J, [140]. [c.88]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...