1. Найти распределение чисел М вдоль сопла по формуле
где – площадь минимального (критического) сечения сопла.
Расчет произвести в восьми сечениях: а) на выходе; б) в критическом сечении сопла; в) три точки в дозвуковой части сопла;
г) три точки в сверхзвуковой части сопла.
2. Пользуясь газодинамическими функциями, определить в выделенных сечениях отношения:
;
;
;
;
,
Здесь индексом «0» обозначены параметры торможения (в камере сгорания, в ресивере аэродинамической трубы), а величина определяется формулой
.
3. Построить графики изменения чисел , , , , , вдоль сопла.
4. На основе замеренных данных построить график распределения давления вдоль сопла. Провести сравнение экспериментальных данных с результатами расчета. Здесь нельзя забывать, что замеренные значения давления представляются в абсолютных единицах (но не в избыточных). Сравнить на графике полученные данные с результатами расчета.
5. Построить абсолютные значения скорости и давления вдоль стенки сопла.
6. Определить величину расхода газа через сопло по формуле
.
7. Определить величину реактивной силы, развиваемой соплом, по формуле
или
,
где индекс «а» соответствует выходному сечению сопла, а индекс «н» – значениям в окружающей среде.
7. Контрольные вопросы:
1. Поясните следующие основные характеристики газовых потоков: число Маха, коэффициент скорости, безразмерная скорость.
2. Запишите формулу Сен-Венана и Вентцеля для определения скорости газового потока.
3. Поясните следующие основные характеристики сопла Лаваля: расход газа, реактивная сила, создаваемая соплом.
Лабораторная работа № 14
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ПРОФИЛЯ ТУРБИННОЙ ЛОПАТКИ
Краткое описание работы, ее цель.
Цель работы – замерить распределение давления по поверхности профиля турбинной лопатки (крыла) и, используя эти опытные данные, найти аэродинамические коэффициенты: лобового сопротивления , подъемной силы , момента тангажа , а также определить местонахождение центра давления [1].
Основные вопросы теории по теме работы.
Взаимодействие газового потока с обтекаемым телом, силовые реакции. Крыловые профили и их характеристики. Взаимодействие крыловых профилей с потоком. Распределение давления на лобовой и кормовой частях профиля. Аэродинамическая сила и ее составляющие – сила лобового сопротивления и подъемная сила. Аэродинамические коэффициенты. Момент тангажа. Центр давления крылового профиля.
Литература: [1, с.121-136], [7, с.140-148], [12, с.488-490].