Истечение без трения. Так как водяной пар не является идеальным газом, расчет его истечения лучше выполнять не по аналитическим формулам, а с помощью h, s -диаграммы.
Пусть пар с начальными параметрами вытекает в среду с давлением р 2. Если потери энергии на трение при движении водяного пара по каналу и теплоотдача к стенкам сопла пренебрежимо малы, то процесс истечения протекает при постоянной энтропии и изображается на h,s -диаграмме вертикальной прямой 1-2.
Скорость истечения рассчитывается по формуле:
,
где h 1 определяется на пересечении линий p 1 и t 1, а h 2 находится на пересечении вертикали, проведенной из точки 1, с изобарой р 2 (точка 2).
Рисунок 7.5 - Процессы равновесного и неравновесного расширения пара в сопле
Если значения энтальпий подставлять в эту формулу в кДж/кг, то скорость истечения (м/с) примет вид
.
Действительный процесс истечения. В реальных условиях вследствие трения потока о стенки канала процесс истечения оказывается неравновесным, т. е. при течении газа выделяется теплота трения и поэтому энтропия рабочего тела возрастает.
На рисунке неравновесный процесс адиабатного расширения пара изображен условно штриховой линией 1-2’. При том же перепаде давлений 
срабатываемая разность энтальпий 
получается меньше, чем 
, в результате чего уменьшается и скорость истечения 
. Физически это означает, что часть кинетической энергии потока из-за трения переходит в теплоту, а скоростной напор 
на выходе из сопла получается меньше, чем при отсутствии трения. Потеря в сопловом аппарате кинетической энергии вследствие трения выражается разностью 
. Отношение потерь в сопле к располагаемому теплопадению называется коэффициентом потери энергии в сопле 
:
Формула для подсчета действительной скорости адиабатного неравновесного истечения:
Коэффициент 
называется скоростным коэффициентом сопла. Современная техника позволяет создавать хорошо спрофилированные и обработанные сопла, у которых 
