2020-04-07
518
Рассмотрим течение в соплах, в которых процесс расширения рабочего тела может быть принят адиабатным (
).
Уравнение первого закона т.д. для потока идеального газа (
) может быть записано в следующем виде:
(А)
или для конечного процесса (А)
т.к. для сопла обычно 
– общая формула скорости истечения газа для любого сопла.
Для идеального газа с постоянными физическими свойствами скорость истечения рассчитывается (
)
; 
; 
Скорость истечения из сопла зависит от параметров на входе в сопло 
, 
, 
и физической природы рабочего тела 
и 
, и перепада давления в сопле 
.
Существует понятие предельной термодинамической (максимальной) скорости истечения, которое осуществляется, если 
, 
, 
, 
т.е. 
и 
где 
, 
– энтальпия и температура торможения; а если скорость на входе не равна нулю, то:
;
где 
– число Маха
Массовый расход через сопло
Массовый расход через сопло найдем, используя уравнение постоянства расхода
при адиабатном истечении идеального газа
Þ 
, 
Массовый секундный расход идеального газа зависит от площади выходного сечения канала, начального состояния газа, физической природы рабочего тела и перепада давлений в сопле 
.
Из этого уравнения следует (рис 4.1), что при 
расход 
обращается в нуль. С уменьшением давления среды 
расход газа увеличивается. При некотором отношении 
расход газа достигает максимума. При дальнейшем уменьшении отношения 
величина 
убывает и при 
будет снова равна нулю (действительный же массовый расход остается постоянным).
Рисунок 4.1 – Зависимость расхода через сопло от перепада давления
