4.1. Расчет соплового канала


В качестве исходных данных при расчете соплового канала используются параметры газа на входе в сопло (РО, tО), массовый расход газа (G) и давление за соплом (Р1).

Расчёт начинается с определения характера истечения газа и выбора профиля соплового канала.

Первоначально рассмотрим наиболее сложный случай, когда e<eКР1КР), когда истечение сверхкритическое. В этом случае необходимо выбрать комбинированное сопло с расширяющейся частью.

При расчёте такого сопла определяют три величины: площадь минимального сечения (fmin), площадь выходного сечения (f1) и длину расширяющейся части (L) (рис. 4.6).

Рассмотрим расчёт сопла при истечении идеального газа. В этом случае площадь минимального сечения определяется из уравнения неразрывности при параметрах газа в критическом сечении:

Аналогичным образом определяется площадь выходного сечения при параметрах газа на выходе из сопла:

Длина расширяющейся части комбинированного сопла L определяется из условия безотрывного движения потока при заполнении всего сечения сопла. Для этого угол расширения a берётся не более 12О. При заданном угле a, зная размеры минимального и выходного сечений сопла, по законам геометрии рассчитывается длина расширяющейся части сопла L. Все остальные размеры и конфигурация профиля сечения сопла выбираются из конструктивных соображений.

В случае, когда e>eКР истечение газа докритическое, что соответствует суживающемуся соплу. Для такого сопла рассчитывается только площадь выходного сечения, остальные размеры выбираются из конструктивных соображений.

предыдущий параграф содержание следующий параграф