Профилирование сверхзвуковой части сопла и выбор профиля для входной части.

Задача профилирования сопла состоит в том, чтобы определить такой контур стенок, при котором удовлетворялись бы следующие требования:

1) сопло должно иметь возможность меньше потерь тяги, т.е. возможно больше значение коэффициента сопла ;

2) поверхность стенок сопла при заданных и должно быть минимальной;

3) конструкция и технология изготовления сопла должны быть по возможности простыми.

Задача профилирования сопла, при котором газ разлагается до заданной скорости без образования скачков уплотнения, а движение потока направляется под определённым углом .

Исходные данные для расчёта сверхзвуковой части сопла приведены в табл. 2.5

Таблица 2.5

Параметры	Обозначение	Единицы измерения	Значения
Степень расширения газов		-
Диаметр критического сечения			0,1493
Диаметр среза сопла			1,2264
Показатель изонтропы истечения	æ	-	1,136
Показатель адиабаты		-	1,225

Профиль сопла проектируется таким образом, чтобы обеспечить максимальный КПД.

Расчёт и профилирование сопла производится по методике основанной на решении задачи по обтеканию идеальным газом угловой точки в критическом сечении сопла /10/.

Сопло профилируется промежуточной линией тока .

Безразмерная координата профиля равна:

(2.43)

Число Маха в исходном сечении определяется из соотношения:

(2.44)

Из работы по и находится , по величине которого определяется

(2.44)

Величину безразмерного расхода рассчитывают по формуле:

(2.45)

Из таблиц работы /10/ по и находят значения и .

Ближайшее табличное значение , соответствующее ему . Приняв их за окончательные значения для среза сопла, получено:

,

отсюда

(2.46)

по табличному уточняется :

(2.46а)

Из таблиц работы /10/ выбираются значения и соответствующие им значения до , и по формулам (2.46) и (2.46а) определяют и . Результаты сводят в таблицу.

Входная дозвуковая часть сопла характеризуется плавными переходами, которые позволяют обеспечить минимальные потери и безотрывное течение газа в сужающемся сопле.

Геометрические обводы входной части приняты равными:

а) радиусу скругления при переходе цилиндрической части к выходной части сопла и ;

б) радиус очертания образующей входной части сопла в районе критического сечения и ;

в) угол конусности входной части и ;

г) длина входной части сопла определена исходя из геометрических очертаний и удобного сопряжения радиусов и .

Результаты расчётов по профилированию сопла приведены в табл. 2.6 и 2.7.

Расчётные данные сверхзвуковой части сопла.

Таблица 2.6

0,2206	0,9819	0,01771	0,157
0,2299	0,9868	0,01845	0,158
0,3443	1,048	0,02764	0,168
0,5512	1,165	0,04424	0,186
0,7554	1,284	0,06064	0,205
1,175	1,532	0,09432	0,245
1,506	1,725	0,12088	0,276
2,113	2,069	0,16961	0,331
2,738	2,403	0,21978	0,385
3,296	2,683	0,26457	0,429
3,742	2,895	0,30037	0,463
4,704	3,322	0,44461	0,532
5,539	3,662	0,55747	0,586
6,945	4,181	0,62361	0,669
7,769	4,457	0,76586	0,714
9,539	4,995	0,88055	0,8
10,97	5,381	1,08764	0,862
13,55	5,988	1,08764	0,959
15,78	6,437	1,26664	1,031
19,41	7,043	1,55802	1,128
22,68	7,482	1,82049	1,198

Геометрические размеры камеры

Таблица 2.7

Параметры	Обозначения	Единицы измерения	Значения
Площадь камеры			0,0524188
Площадь критического сечения			0,2583
Площадь на срезе сопла			1,18125
Диаметр камеры			0,0175
Диаметр критического сечения			0,1493
Диаметр среза сопла			1,2451
Длина камеры сгорания			0,3874
Длина входного сечения			0,0545
Длина сопла			1,8205
Длина цилиндрической части			0,3329
Полная длина камеры			2,2079

Энтропия и вероятностное состояния газов:

Величина , которая определяет изменение некоторой функции состояния газа есть энтропия, а T- температура при которой газ получает бесконечно малое количество тепла-dQ. В изолированной системе процессы могут самопроизвольно протекать только так, что энтропия системы увеличивается или в пределе остаётся постоянной (2-ой закон термодинамики).

Вероятностным состоянием газа является изменение энтропии S₂ - S₁ = и чем более вероятно данное состояние газа тем больше величина энтропии.

Дата добавления: 2015-07-14