Истечение газов и паров

Истечением называется процесс прохождения газов и паров через относительно твердые насадки называемые соплами.

Ранее были получены ур-я для определения скорости газа на выходе из канала

w = в соответствии с ур-ем неразрывности

m = => m = = f₂ = u₂ = = = = .

Рассмотрим зависимость на выходном срезе сопла и расходом газа:

m = f(b = ) 0

m

m_max

0 b_кр=0.5 1 b =

Левая ветвь этого графика не подтверждается экспериментально.

Теоретическое обоснование левой части графика, при которой массовый расход меньше чем не зависит от величины p₂.

Для определения b_кр воспользуемся условием экстремума.

.

=> => = 0;

;

Величина b_кр зависит только от показателя адиабаты

k = 1.67 b = 0.488

k = 1.4 b = 0.528

k = 1.3 b = 0.546

Т.о. можно выделить два случая истечения газа через суживающееся сопло:

1. b>b_кр

2. b<b_кр

Истечение при b>b_кр

Если b>b_кр, то на выходном срезе сопла устанавливается давление равное давлению окружающей среды, и внутри сопла происходит полное расширение газа

w = , w = 44.72 , p₂ = p_о.с.

p

p₁

p₂

u₁ u₂ u

2. Если b<b_кр, то на выходном срезе сопла устанавливается некоторое критическое давление p_кр = p₁b_кр > p_о.с.

p p

p₁

P_о.с.

p_кр

45⁰

p_ср u_кр. v u

Скорость истечения в данном случае называется критической, а расход – максимальным. Для определения критической скорости и максимального расхода воспользуемся выведенными ранее формулами, если p₂ = р_кр = p₁b_кр .

Лекция №11

Дата добавления: 2014-11-18