Истечение идеального газа из комбинированного сопла Лаваля

Анализ, проведенный в предыдущих параграфах, показал, что скорость, большая скорости звука, может быть получена в комбинированных соплах, состоящих из суживающихся и расширяющихся частей (сопла Лаваля) (рис.7.2)-

Рис. 7.2

В суживающейся части поток движется с дозвуковой скоростью, в узком сечении скорость равна скорости звука и в расширяющейся части она стано­вится сверхзвуковой.

Сопла Лаваля включает короткий суживающийся участок и конический расширяющийся насадок. Угол конусности насадка должен составлять 8-12°

Критическое давление и критическая скорость в узком сечении устанав­ливается в том случае, если давление окружающей среды на выходе из сопла меньше критического.

Скорость истечения и массовый расход идеального газа при заданной площади минимального сечения определяется по формулам (7.11), (7.14).

В случае, когда задан расход, площадь минимального сечения сопла оп­ределяется по формуле (7.16), где F₂=F _min, а площадь выходного сечения со­пла - по формуле (7.14).

Длина суживающейся части сопла обычно принимается равной диаметру минимального сечения. Длина расширяющейся части определяется по фор­муле

где D - диаметр выходного отверстия сопла; d - диаметр в минимальном се­чении; - угол конусности насадка сопла.