Оглавление:
Расчет сопел при дозвуковом и сверхзвуковом движении газа
- При расчете расхода газа из сопла может быть 2 принципиально разных случая, зависящих от соотношения давления среды, в которую поступает газ, и давления в контейнере тормозного давления. Это различие обусловлено особенностями дозвукового и сверхзвукового движения газа. И мы рассматривали эти случаи индивидуально А. Коэффициент давления над критическим субкритическим падением давления. В этом случае поток в сопле будет дозвуковым. То есть в любом месте потока скорость распространения турбулентности потока больше скорости потока itself.
Как уже упоминалось выше 8. 10, на поток в этом случае влияют все возмущения, расположенные downstream. In в частности, давление среды, в которую входит поток газа, влияет на Газы любого участка канала. Давление на выходе из канала точно равно давлению среды. То есть газ имеет полную разность давлений Р — Теоретический расход определяется по формуле 9. 19. А теоретический коэффициент потребления-по формуле 9.
Наклон параболического профиля температуры у поверхности стенки можно определить из тех соображений, что количество тепла, проходящее от поверхности к газу в единицу времени, должно равняться теплу, поступающему за счет теплопроводности с внутренней части стенки к поверхности. Людмила Фирмаль
Где подставляется значение Общий теоретический расход газа через сопло определяется по формуле. , С и. И Ми. Икс x pv кг сек 9. 34 После того, как скорость потока установлена, из уравнения 9. 34, половина уравнения может быть использована для определения выходной области Участок сопла, необходимый для пропуска конкретного сопла Что это эшких. т.
Однако, условие Р Изменение противодавления давления pe, , в среде путем заполнения p pkr изменит скорость и удельный расход газа по мере изменения противодавления. Расход и удельный расход газа при перепаде давления меньше критического не зависят от площади выходного сечения сопла, а общий расход газа прямо пропорционален площади выходного сечения сопла. Section. So например, если сопло 9.
Показано на рисунке, размеры выходного сечения одинаковы, а давление f и ptf одинаковы, то произойдет одинаковая стоимость На практике используются сопла типа i или b. Это связано с небольшими потерями энергии в таком сопле. Сопло — поперечное сечение от входа к выходу непрерывно уменьшено, вызвано сплющенным соплом Если коэффициент давления больше критичности, то необходимо использовать коническое сопло, выходное сечение которого рассчитывается по формуле. 9. 35.
В общем случае конфигурация канала то есть закон изменения длины поперечного сечения является одной из следующих форсунка автоматически установит уравнение расхода 8. 3 для заполнения величиной давления, скорости, плотности. Из-за трения фактическая скорость меньше теоретической скорости и рассматривается с использованием коэффициента скорости p, который меньше 1 dad pm. Эта скорость достигается на определенном расстоянии от сопла в потоке, а не в выходном сечении сопла, где известна площадь. Поперечное сечение струи fctp в этом положении обычно меньше поперечного сечения выхода сопла.
Уменьшение площади газовой струи по сравнению с выходным сечением сопла учитывается коэффициентом Е, который сужает струю fap-ef out Поэтому из-за трения на выходе из сопла и потерь энергии из-за сужения струи фактический расход газа меньше теоретического. Осек. Я не знаю, как это сделать. Вт Т К1 м Или Бек. Осек. T выход 9. Тридцать шесть Где а-произведение коэффициента скорости и сужения струи, которое называется коэффициентом течения в поле. А Е Р. Величина коэффициента а во многом зависит от состава сопла и качества его обработки поверхности. B.
Коэффициент давления меньше критического сверхкритический перепад давления Использование конического сопла, если отношение давления pcp pcp d уменьшается уменьшает давление среды Скорость выходного сечения рассчитывается по формуле 9. 19 по мере увеличения соотношения давления и критического подхода и приближения к здоровой норме. Output Р output выходное минимальное сечение сопла является критическим сечением. Скорость газа в сопле равна скорости звука, и все параметры принимают критическое значение параметра. Если коэффициент давления падает еще ниже критического, то скорость выходного сечения конусного сопла остается постоянной и равна критической скорости.
Давление газа в выходном сечении также остается постоянным, несмотря на то, что давление в окружающей среде уменьшается, и оно равно критическому давлению raikh x pp. Причина поведения этого потока заключается в том, что давление среды, через которую вытекает газ, является слабым возмущением flow. As известно, что такое возмущение распространяется в направлении потока только тогда, когда скорость потока меньше скорости звука. Когда скорость звука достигается узким сечением сопла, даже дальнейшее снижение давления в окружающей среде не сможет повлиять на развитие потока в сопле.
- Минимальная площадь поперечного сечения конусного сопла на выходе, сверхкритический перепад давления, является критической площадью поперечного сечения. Скорость истечения при любом промежуточном давлении в этом случае только если она меньше критической рассчитывается по формуле 9. 29, а удельный расход газа рассчитывается по формуле 9. 33. Общий расход газа и площадь выходного сечения рассчитываются по формуле с. A11p ОИ СГ ой y кг Секунды, 9. 37 Где o-область суженного выходного сечения. При сверхкритическом падении давления, согласно формуле 9.
Скорость истечения сверхзвуковая только в том случае, если расширительная часть соединена за самым узким сечением сопла, то есть газ выбрасывается из сопла Лаваля. Поскольку критическое давление устанавливается в горловине сопла критическое сечение, дозвуковой поток Воющая, сужающаяся часть сопла развивается, как считалось ранее, под действием перепада давления p —crc. Дозвуковая часть сопла может быть сконфигурирована по желанию, как в случае a. it обычно осуществляется в виде плавного перехода от определенного начального участка к важному, например, по типу рисунка. 9. 5. 6.
Иное распределение температур имеет место только сразу же после переключения, так как в этот момент изменение температуры со временем также носит другой характер. Людмила Фирмаль
Поток газа в увеличенной части сверхзвуковой Насадка находится в особом состоянии Здесь скорость движения частиц газа больше скорости распространения слабых возмущений в Газе — Вверх по течению, давление окружающей среды не влияет на движение газа сверхзвуковой части сопла Лаваля, потому что воздействие внешнего давления не может распространяться вверх по течению. Экологическое давление Окружающая среда влияет только на начало движения Если это давление больше критического, то поток не становится сверхзвуковым, а если оно меньше критического, то после узкого сечения поток становится сверхзвуковым, становясь неуправляемым внешним давлением.
Расширение канала приводит к снижению давления и расширению газов, в результате чего скорость газа увеличивается .Правильно параметры газа для всех последующих участков, начиная с критического участка и включая выходной .Сечение зависит только от величины параметров критического сечения и степени расширения сопла, то есть от отношения площади конкретного сечения к площади критического сечения .Увеличивая выходное сечение сопла при том же начальном газовом параметре i, можно добиться Более глубокое расширение газов и увеличение процента оттоков .Однако в этом случае давление на выходе должно быть не меньше давления окружающей среды .В противном случае, режим работы так называемых неразборчивых сопел, который будет обсуждаться далее в 9 .11 .Обратите внимание, что присоединение к критической секции расширенной детали увеличивает скорость .Газ вытекает, но поток газа через сопло не увеличивается .Расход газа любого сечения сопла Лаваля равен расходу газа критического сечения .Эта стоимость будет зависеть Только площадь критического сечения и параметры тормозов ССХ ЛП е СГ Рис .
Различные конфигурации сопла Лаваля а-угол раскрытия большой радиальная составляющая скорости равна Согласованность потока позволяет рассчитать параметры сверхзвукового потока в любом участке расширения сопла .Для каждого участка плотность массового расхода рассчитывается в соответствии с уравнением расхода 8 .3 .Затем, решив уравнение 9 .32 на графике, определите значение 0 и определите давление p для этого section .In на практике уравнение 9 .32 не решается, но используются таблица и график заданных параметров см .
При выборе состава расширяемой части сопла необходимо учитывать 2 противоречивых требования .Если увеличить угол раскрытия сопла, то возникает риск отрыва потока от стенки канала, что приведет к значительным потерям энергии рис .9 .6, а .кроме того, направление скорости стеночного слоя газов не совпадает с осью канала, поэтому при использовании сопла в качестве реактивного сопла двигателя тяга будет уменьшаться .
8 .6 Включает в себя Поскольку реактивные силы струи направлены вдоль линии действия скорости, показано, что силы, возникающие из радиальной составляющей скорости см .рис .9 .6, а, взаимно уравновешены, и только осевая составляющая участвует в создании максимальной тяги .Однако, если угол открытия сопла очень мал, сопло будет слишком длинным, что приведет к увеличению потерь энергии из-за трения .Обычно удлинение сопла рекомендуется производить с углом раскрытия 8-12 см .Рисунок 9 .3 .Если угол раскрытия составляет порядка 20 и более, то для увеличения тяги реактивного сопла его выполняют в виде, показанном на фиг .
Смотрите также:
| Критическое сечение канала. Критические параметры | Расчетные и нерасчетные режимы работы сопла |
| Удельный расход газа | Сопла с косым срезом |
