Давление воздуха перед соплом р1, температура t1.Истечение воздуха происходит в среду с атмосферным давлением р2=0,1МПа. Давление воздуха перед соплом р 1, температура t 1 . Истечение воздуха
происходит в среду с атмосферным давлением р 2 = 0,1 МПа. Определить скорость
истечения из цилиндрического или суживающегося сопла и скорость в горловом
(узком) сечении сопла Лаваля. Какой будет скорость истечения из сопла Лаваля?
Определить расход воздуха из этих сопел, если диаметры выходных отверстий
цилиндрического или суживающегося сопла и диаметр горлового сечения сопла
Лаваля одинаковы и равны d
Данные
р 1, МПа 0,9
t 1 , °C 40
d, мм 15 11

5 Июн 2020 в 19:42
132 +1
0
Ответы
1

Для решения этой задачи нам нужно использовать уравнение Бернулли для потока жидкости или газа. Уравнение Бернулли гласит:

p1 + (1/2) ρ v1^2 + ρ g h1 = p2 + (1/2) ρ v2^2 + ρ g h2

где p1 и p2 - давления на разных концах потока, ρ - плотность воздуха, v1 и v2 - скорости потока на разных концах, g - ускорение свободного падения, h1 и h2 - высоты на разных концах потока.

Исходя из условия задачи, у нас есть:
p1 = 0.9 МПа = 0.9 10^6 Па
t1 = 40°C = 313 K
p2 = 0.1 МПа = 0.1 10^6 Па
d = 11 мм = 0.011 м

Для начала найдем скорость истечения из цилиндрического или суживающегося сопла. Для таких сопел происходит изохорическое расширение, а по уравнению состояния идеального газа имеем:

p1 = ρ R T1

где R - газовая постоянная для воздуха. Плотность же воздуха равна:

ρ = p1 / (R * T1)

Зная плотность воздуха, мы можем найти скорость истечения из сопла по формуле:

v1 = sqrt((2 * (p1 - p2)) / ρ)

Зная скорость истечения, можем найти расход воздуха через цилиндрическое или суживающееся сопло:

Q = π (d/2)^2 v1

Теперь найдем скорость истечения из сопла Лаваля. Для сопла Лаваля происходит изобарическое расширение, а скорость истечения из горлового сечения можно найти по формуле:

v_laval = sqrt(2 (h1 - h2) g)

Расход воздуха через сопло Лаваля равен:

Q_laval = π (d/2)^2 v_laval

Таким образом, найдя скорость и расход воздуха для цилиндрического или суживающегося сопла, а также для сопла Лаваля, мы сможем полностью решить эту задачу.

18 Апр 2024 в 11:16
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир