Расчет гидродинамических параметров потока

Оглавление
Задача 1. 2
Задача 1.1 2
Задача 1.2. 6
Задача 1.3 9
Задача № 2 11
Задача 2.1 11
Задача 2.2. 18

Используя газодинамическую функциюπ (λ), находим коэффициент скорости ввыходном сечении:Используя газодинамическую функциюτ(λ), находим температуру газа в выходном сечении:Найдём плотность газа в выходном сечении, используя газодинамическуюфункциюε(λ):Определим скорость газового потока в выходном сечении:Из уравнения неразрывности потока находим площадь выходного сечения:Находим диаметр выходного сечения:Вычисляем скорость звука в выходном сечении:Определяем число Маха в выходном сечении:4. Геометрический профиль сопла.Определяем длину суживающейся (дозвуковой) части сопла:Находим длину расширяющейся (сверхзвуковой) части сопла:Вычисляем общую длину сопла:При заданных значениях давления на выходе, углов α и β получаются неправдоподобные габариты сопла Лаваля. 5. Расчет дополнительных сечений.Для расчета принимаются два дополнительных сечения в промежутке между входными критическим сечениями и два дополнительных сечения в промежутке между критическими выходным сечениями.Используя значения скорости во входном, критическом и выходном сечениях,устанавливаем скорость газа в принятом дополнительном сечении, например, в сечении 1 -w1.Далее расчет ведем в следующей последовательности:Находим коэффициент скорости в выбранном сечении 1Расчёт параметров газа в первом дополнительном сечении.Находим коэффициент скорости в первом дополнительном сечении:Используя газодинамическую функциюτ(λ), находим температуру газа в первом дополнительномсечении:Рассчитаем давление газа в первом дополнительном сечении, используя газодинамическуюфункциюπ (λ):Найдём плотность газа в первом дополнительном, используя газодинамическуюфункциюε(λ):Из уравнения неразрывности потока находим площадь первого дополнительного сечения:Находим диаметр первого дополнительного сечения:Вычисляем скорость звука первого дополнительногосечении:Определяем число Маха в первом дополнительномсечении:Аналогично вычисляем параметры кислорода в сечениях 2,3,4 и заносим в таблицу.Параметры сеченияP*10-6, Паλρ, кг/м3w, м/сF*10-6, м2T, Кa, м/сMВходное8,50,3245,751501821,5712510,90,291 доп.7,60,53242,225011826905030,4972 доп.6,40,74537,5350952,3656490,40,714Критическое4,74130,3469,9878,5602469,613 доп.2,941,27821,6600964,7524438,31,374 доп.0,8661,79,18001721,9367366,82,18Выходное0,00022,370,024111346800032108,310,28Задача 2.2.Определить параметры потока после прямого скачка уплотнения при течении воздуха по трубе. Исходные данные: Потока воздуха движется по трубе со скоростью до скачка w1=600 м/с при давлении р1=3 МПа и температуре t1=27°С, а также определить параметры заторможенного потока. Требуется: 1. Определить скорость потока после прямого скачка уплотнения.2. Определить параметры заторможенного потока. Дано:w1=600 м/с; р1=3 МПа; t1=27°С;Решение:Прямой скачок уплотнения возникает только в сверхзвуковом потоке (λ1>1), при этом за скачком поток всегда становится дозвуковым (λ2<1). Изменение параметров газа при переходе через скачок имеет вид:Нужно знать, что всегда скорости газа до и после скачка связаны соотношением λ1λ2=1. Изменения параметров газа при переходе через скачок имеют вид:где λ1 = w1/aкр=600/348=1,723Критическая скорость звука может быть определена из отношения:Используя приведенные зависимости, определяют скорость течения газа w2. Параметры заторможенного потока находим, используя зависимости: