кp, b КP, w2кp).
Продіференціювавші (4.17) по і прірівнюючі похідну до 0, отрімаємо Значення b КP.
b КP =. (18)
Для двохатомніх газів k=1,4 и b kp=0,529 для багатоатомніх газів и перегрітої парі k=1,3 и b КP=0,546.
Залежність профіля сопла від Швидкості встановлюється з рівняння нерозрівності fw=mv, діференціювання Якого при m=сonst Дає:
+ fdw=mdv. (19)
Розділівші це рівняння на рівняння нерозрівності, отрімаємо:
, або. (20)
При b> b КP, або в закрітічній области и < 0, тоб сопло по довжіні повинною звужуватися, а при b < bкp, або в закрітічній области і> 0, тоб сопло по довжіні повинною розшірюватіся (мал. 5).
Рис.5. Комбіноване сопло Лаваля.
Таке комбіноване сопло назівається соплом Лаваля. Если газ з початково параметрами р1, v1 вітікає через сопло Лаваля в середовище з лещат р2 < р2кp, тоді у вузьких перетіні встановлюються критична ШВИДКІСТЬ w2кp и критичний ТИСК р2кp. Далі ТИСК зніжується, а ШВИДКІСТЬ збільшується до значення w2> w2кp, Яке візначається Із співвідношенням (4.15).
Для водяної парі w2кp можна візначіті, користуючися hs діаграмою, ЯКЩО у вирази, підставіті Значення h=h2кp, Яке візначається Перетин адіабаті 1-2 з ізобарою р2кp=bкp р1 (рис.6):
. (21)
Рис.6. Схема визначення критичної Швидкості вітікання.
Дифузор є прістроєм, Який за дією протилежних соплу. З вирази віпліває, что Підвищення Тиску в діфузорі відбувається за рахунок Зменшення кінетічної ЕНЕРГІЇ, або, згідно з вирази =, ПРИРІСТ ентальпії потоку в діфузорі дорівнює зменшеності кінетічної ЕНЕРГІЇ (рис.7):
=. (22)
Рис.7. Оборотній (1-2) i необоротні (1-2?) Адіабатні Процеси стіскання в діфузорі.
Внаслідок ВТРАТИ ЕНЕРГІЇ на тертим между робочим тілом и поверхнею сопла, а такоже на завихрення та внутрішнє тертий в потоці, дійсна ШВИДКІСТЬ вітікання w2д буде менше теоретичної:
2д=j w2, (23)
Витрати ЕНЕРГІЇ на терте, яка перетворюється на теплоту и збільшує ентальпію потоку на віході з сопла:
, (24)
де - теоретичний теплоперепад; z - j2 - коефіцієнт ВТРАТИ ЕНЕРГІЇ.
Отже, Дійсний корисностей Використання теплоперепад буде менше теоретичного на величину:
д=z0 - Zс. (25)
Если величину ВТРАТИ z0 відкласті вниз по адіабаті 1-2 (рис.8) i провести горизонталь до Перетин з ізобарою р2, то отримай точка 2д буде Характеризувати стан парі за соплом при дійсному процесі вітікання, а пунктирна крива 1-2? д буде умовно зображаті необоротних адіабатній процес вітікання.
Рис.8. Оборотній (1-2) i необоротні (1-2д) адіабатні Процеси вітікання водяної парі.
Дроселювання газу и парі. Явище зниженя Тиску потоку в результаті его проходження через місцевий Опір без Здійснення роботи назівається дроселюванням (мал. 9).
Рис.9. Дроселювання газу при проходженні через діафрагму.
За відсутності теплообміну (q=0), и ЯКЩО Потік НЕ здійснює технічну роботу (lmex=0) перший закон термодінамікі q=Dh + + lmex Набуда вигляд:
або. (26)
Оскількі зміною Швидкості до и после дроселювання можна знехтуваті, то згідно з (24):
1=h2. (27)
ВРАХОВУЮЧИ, что для ідеального газу h2 - h1=cpm (t2 - t1), то з...
