Основы аэрогидромеханики. Часть II. Загузов И.С. - 134 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

(диффузорной) части сопла. Здесь индексы 1,2 – характеризуют вход и вы-
ход из сопла Лаваля, * – критическое сечение.
Можно выделить три характерных режима работы сопла Лаваля:
1) Давление газа на выходе из сопла равно атмосферному, т.е.
2
PP
Η
=
.
Такой режим работы называют расчётным.
2)
. Это недорасширенный режим работы сопла, в котором не-
доиспользованы энергетические возможности потока.
2
PP
Η
>
3)
. Это режим перерасширения, при котором происходит от-
рыв потока внутри сопла, в результате чего выходная часть сопла Лаваля
не работает, ракета несет на себе лишний груз.
2
PP
Η
<
Скорость истечения газа из суживающегося (конфузорного) сопла
можно определить следующим образом:
а)
*
*
0
*
0
a
a
aa
υ
λυλ λ
=→=⋅ = ⋅
a
Из изоэнтропийных соотношений
*
0
2
1
a
ak
=
+
; адиабатическая скорость звука в неподвижной среде
0
0
0
p
ak
ρ
= . Тогда
0
0
0
22
11
kp k
R
T
kk
υλ λ
ρ
==
++
.
б) Если взять интеграл Бернулли уравнения движения для адиабатно-
го процесса при отсутствии массовых сил (потенциал
П=0):
2
2
0
22
Pconst
υ
υ
+= = ; где функция давления
1
0
00
1
1
k
k
kp p
P
kp
ρ
−
⎡
⎤
⎛⎞
⎢
⎥
=−
⎜⎟
⎢
⎥
−
⎝⎠
⎢
⎥
⎣
⎦
Тогда
1
2
2
0
0
00
2
1
1
k
k
kp p
kp
υυ
ρ
−
⎡
⎤
⎛⎞
⎢
⎥
=+ −
⎜⎟
⎢
⎥
−
⎝⎠
⎢
⎥
⎣
⎦
.
Определим теперь значения основных параметров газа при движении
по соплу Лаваля. Для этого рассмотрим истечение газа при отсутствии
энергетического обмена. В этом случае нетрудно убедиться в том, что ско-
рость истечения газа никогда не может быть выше некоторой максималь-
ной величины
max
. На самом деле, из интеграла Бернулли уравнения энер-
гии при отсутствии массовых сил (
П=0):
2
0
2
p
hh cT
υ
=+ =
0
следует, что
максимальная скорость получается в случае, когда
h=0, т.е. когда полное
теплосодержание газа (полная энтальпия
) целиком преобразуется в ки-
нетическую энергию. Тогда
0
h
2
max
0
2
h
υ
=
, откуда
max 0 0
22
p
hc
υ
==T. Для
134

Страницы