Техническая термодинамика и теплопередача. Васьков Е.Т. - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

18
19
»
»
»
¼
º
«
«
«
¬
ª
¸
¸
¹
·
¨
¨
©
§
k
k
t
p
p
vp
k
k
c
1
0
1
00
1
1
2
. (3.2)
Считая, что воздух подчиняется законам идеального газа, можно
заменить p
0
v
0
через RT
0
, тогда
»
»
»
¼
º
«
«
«
¬
ª
¸
¸
¹
·
¨
¨
©
§
k
k
t
p
p
RT
k
k
c
1
0
1
0
1
1
2
. (3.3)
В уравнениях (3.2) и (3.3) k – показатель адиабаты.
Воздух, состоящий в основном из кислорода и азота, рассматрива-
ется как двухатомный идеальный газ, поэтому k = 1.4; р
0
– абсолютное
давление воздуха при входе в сопло, Па.
В опыте измеряется избыточное давление р
и
, мм вод. ст. Абсолют-
ное давление p
0
= р
и
+ p
б
; Т
0
– абсолютная температура воздуха при
входе в сопло, К.
В эксперименте измеряется температура t
0
,°C, поэтому
Т
0
= t
0
+ 273.15 K,
v
0
– удельный объем воздуха при входе в сопло, м
3
/кг. Поскольку р
0
и t
0
уже вычислены по данным опыта, можно определить и v
0
по уравнению
0
0
0
p
RT
v
,
где R = 287.2 Дж/(кгК) – газовая постоянная воздуха; критическое
давление при истечении воздуха р
к
= 0.528 р
0
.
Поскольку при давлениях р
0
, применяемых в опыте, критическое
давление p
к
всегда меньше давления внешней среды р
б
, то давление р
1
на
выходе из сопла равно давлению среды, то есть р
1
= р
б
.
Таблица 3.1
Таблица наблюдений
№
п/п
Время измерения, с
Напряжение, В
Расход газа по газовому
счетчику, м
3
Избыточное давление
перед соплом р
и
, гПа
Барометрическое давле-
ние р
и
, гПа
Абсолютное давление
перед соплом р
0
, гПа
Абсолютная температу-
ра перед соплом Т
0
, К
Абсолютная температу-
ра за соплом Т
1
, К
1
2
3
4
Таблица 3.2
Итоговые (средние) результаты опыта
Абсолютное
давление
воздуха пе-
ред соплом
р
0
, Па
Абсолютная
температура
воздуха перед
соплом Т
0
, К
Секундный
объемный
расход возду-
ха через сопло
V, м
3
/с
Давление за
соплом р
1
, Па
Абсолютная
температура
за соплом
Т
1
, К
Определение скорости истечения
и скоростного коэффициента сопла
Если F – площадь выходного сечения сопла; с – скорость истече-
ния, то секундный объемный расход воздуха через сопло, м
3
/с,
cFV
. (3.1)
Поскольку V был определен в опыте, а F – задана, то из этого урав-
нения определяется скорость истечения с, м/с.
Теоретическая скорость обратимого адиабатного истечения газа, м/с,
через сопло определяется формулой (при скорости входа газа в сопло с
0
= 0)

Страницы