Теория сопла Лаваля
Для анализа условий расхода газа по трубке тока удобно использовать понятие уде-льного массового расхода газа:
или в виде
– уравнение удельного массового расхода газа
Рассмотрим изменение параметров газа по длине сопла Лаваля:
Рис 3.2.2 Схема сопла Лаваля
Частные случаи решения уравнения:
1) при ;
тогда
Следствие, при уменьшении площади поперечного сечения, скорость те-чения газов увеличивается.
2) при ри некоторой скорости течения
, соотноше-ние
достигает максимального значения, что достигается при мини-мальной площади сечения
Скорость потока достигает критического значения, когда становится равной ско-рости звука. Таким образом, при .
Отсюда следует, что при
Основные закономерности течения газового потока в сопле Лаваля:
1) При связь между изменением площади сечения струйки и скорости течения аналогичная как и для несжимаемого потока:
;
2) принаблюдается обратная зависимость
;
Это объясняется более резким падением плотности по сравнению с приростом ско-рости потока газа.
3) Чтобы увеличить скорость потока от дозвуковой до сверхзвуковой необходимо:
· сначала сужать поперечное сечение струи, до тех пор, пока скоростьпотока не достигнет скорости звука;
· затем расширять сечение струи, что приведет к еще большему увеличению скорости газового потока.
Сопло Лаваля применяется в авиационной технике: в виде сопловых аппаратов реа-ктивных двигателей; в аэродинамических трубах для получения сверхзвуковых скоростей течения при исследованиях.
ЛЕКЦИЯ 4.1 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВИХРЕВОГО ДВИЖЕНИЯ ГАЗОВОГО ПОТОКА. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕМЫ О ВИХРЯХ
План: