Суживающееся сопло при переменном режиме

При изменении параметров газа в резервуаре и за соплом меняются расход газа и спектр вытекающей струи. Пользуясь соотношениями, можно проанализировать изменение расхода при одновременном изменении давления в резервуаре и давления среды р. Обозначим: Ро макс — максимальное давление в резервуаре;G*MaKC — соответствующий этому давлению максимальный критический расход; р0, G*— текущие значения давления в резервуаре и критического расхода. Можно выразить отношение критических расходов:

Предполагая, что при изменении давления р0 температура газа в резервуаре Т0 сохраняется постоянной, получим:

При Tо = const и неизменном давлении в резервуаре изменение расхода в зависимости от давления за соплом ра выражается уже известным нам уравнением.

Отсюда следует, что при изменении начального давления все точки кривой приведенного расхода сдвигаются пропорционально е0, т. е. пропорционально изменению давления перед соплом.

След-но, отношение расхода G к макс-му критич-му расходу G*MaKC можно представить в зависимости от еа и е.В рез-те мы получаем некоторую коническую поверхность, каждая т. которой определяет расход газа через суживающееся сопло в зав-сти от давлений перед соплом и за ним. Продол-ем конической поверхности служит плоский треугольник, точки которого отвечают области критич-х расходов газа. Получаем сетку относ-ых расходов газа, которая пред-ет собой проекцию конической поверхности на плоскость. Сетка расходов весьма удобна для граф-го расчета сопла при изменениях режима. При изучении перем-го режима сопла большой практ-й интерес предст-ет характер изменения спектра струи за соплом. Для докритич-х режимов истечения измен-я параметров на входе в сопло и выходе из него слабо влияют на форму струи за соплом. При сверхкритических перепадах давлений переход от критической скорости в выходном сечении к сверхзвуковой скорости происходит в свободной струе за соплом.

Для оценки качества сопла служат коэф-т расхода, коэф-т скорости и коэф-т потерь.

Коэф-т расхода определяется по формуле

где G — действительный расход газа через сопло;

Gt — теоретический расход (при изоэнтропическом процессе).

Коэф-т скорости пред-ет собой отнош-е скоростей в действ-ном и теорет-ком про-цессах:

Дата добавления: 2017-02-01