Физика \ Спецразделы теплофизики

Расчёт параметров потока газа в характерных сечениях и их изменение по длине сопла Лаваля. Расчет сопла Лаваля при действительном процессе расширения газа, страница 3

Коэффициент восстановления  полного давление газа:

.

2.2. Определение размеров сопла.

Определение поперечных размеров сопла.

Ø Критическое сечение:


Ø Выходное сечение:

Определение осевых размеров сопла.

Ø Длина дозвуковой части:

Ø Длина сверхзвуковой части:


3. Расчет сопла Лаваля при действительном процессе расширения газа ()

3.1. Расчет термогазодинамических параметров.

Скорость в действительном процессе.

Полная температура:

Температура газа в действительном процессе.

.

Плотность газа в действительном процессе:

Принимаем, что конечные давления равны конечным давлениям в рабочем процессе . Тогда

Скорость звука в действительном процессе:

Критическая скорость:

.

Приведенная скорость:

Газодинамические функции для действительного процесса:

Ø входное сечение:

Ø критическое сечение:

Ø выходное сечение:

Полное давление газа:

- входное сечение:

;

- критическое сечение:

.

- выходное сечение:

Табл. 3.1. – Изменение параметров потока вдоль сопла

№п/п

сд, м/c

рд, Па

Тд, K

ρд, кг/м3

pд*, Па

ад, м/с

λд

τд

πд

ξд

qд

1

76

1000000

450,0

7,74

1022530

425,2

0,195

0,993

0,977

0,984

0,302

2

85,3

993613

449,3

7,70

1021887

424,9

0,218

0,992

0,972

0,980

0,338

3

95,0

986121

448,4

7,66

1021135

424,5

0,243

0,990

0,965

0,975

0,375

4

107,2

975664

447,2

7,60

1020057

423,9

0,2751

0,987

0,956

0,968

0,420

5

121,8

961668

445,5

7,52

1018609

423,1

0,312

0,983

0,944

0,959

0,473

6

139,6

942346

443,2

7,41

1016551

421,9

0,358

0,978

0,927

0,947

0,535

7

162,7

913911

439,7

7,24

1013407

420,3

0,417

0,970

0,901

0,928

0,612

8

195,4

867712

433,9

6,96

1008130

417,5

0,501

0,958

0,860

0,898

0,710

9

243,3

788951

423,4

6,49

998278

412,5

0,624

0,934

0,790

0,845

0,832

10

370,0

541489

384,7

4,90

958007

393,2

0,95

0,849

0,565

0,665

0,996

11

457,7

365804

348,6

3,65

913803

374,3

1,175

0,769

0,400

0,519

0,963

12

496,9

293221

329,9

3,09

887884

364,1

1,275

0,728

0,330

0,453

0,912

13

524,9

245212

315,7

2,70

866305

356,2

1,347

0,697

0,283

0,405

0,863

14

547,3

209641

303,8

2,40

847246

349,4

1,405

0,670

0,247

0,368

0,817

15

565,9

181861

293,5

2,15

829541

343,4

1,452

0,648

0,219

0,338

0,775

16

582,0

159469

284,3

1,95

813091

337,9

1,494

0,627

0,196

0,312

0,7367

17

596,1

141092

276,0

1,78

797616

333,0

1,530

0,609

0,176

0,290

0,700

18

608,7

125689

268,5

1,63

782634

328,5

1,562

0,593

0,160

0,270

0,667

19

619,7

112967

261,8

1,50

768847

324,3

1,590

0,578

0,146

0,254

0,637

20

630,0

101745

255,3

1,39

755318

320,3

1,617

0,563

0,134

0,238

0,609

Коэффициент восстановления  полного давление газа:

.

3.2. Определение размеров сопла.

Определение поперечных размеров сопла.

Ø  Входное сечение:


Ø Критическое сечение:


Ø Выходное сечение:

Определение осевых размеров сопла.

Ø Длина дозвуковой части:

Ø Длина сверхзвуковой части:


Полученные результаты сведены в таблице – табл. 4.1.

Табл. 4.1 - Сравнительная таблица результатов расчета

, МПа

, МПа

, МПа

, МПа

, МПа

, мм

, мм

, мм

, мм

, мм

, мм

1. Изоэнтропный

процесс

1,0

0,1

1,025

1,025

1,025

50

28,2

39,5

23,4

64,6

88,0

2. Действительный

процесс

1,0

0,1

1,025

0,877

0,377

50

29,2

42,0

22,2

73,6

95,8

3. Действительный

процесс

1,0

0,1

1,023

0,958

0,755

61,6

35,1

50,5

28,4

88,3

116,7

Рис. 3.1. Схема сопла Лаваля

Скачать файл