(Pк > Pкр)
а) Теоретический расход воздуха, кг/с, через суживающееся сопло в этом режиме истечения соответствует обратимому процессу истечения 1-3 (см. рис.3,а) и определяется по формуле (6)
,
где PК = P1теор. При заполнении таблицы расчетных данных P1теор берется таким же, как PК вплоть до PК = PКР;
f1 - площадь минимального сечения сопла, м2, при его диаметре d1=1,55 мм:
;
vO - удельный объем воздуха, м3/кг, на входе в сопло:
;
Po' – усредненное давление перед соплом:
,
берется как средняя арифметическая величина для упрощения расчетов vo. Поскольку Po' изменяется очень незначительно, можно принять Po' и vo постоянными для расчета теоретического расхода воздуха через сопло.
б) Опытный расход Gоп определяется по тарировочной таблице расходомерной диафрагмы Gоп=f(ΔН) как функция от перепада давлений на диафрагме.
Тарировочная таблица расходомерной диафрагмы приведена в приложении.
Определение расхода при критическом истечении
(Pк ≤ Pкр)
а) Теоретический расход воздуха, кг/с, через сопло в этом режиме истечения соответствует процессу 1-3 (см. рис.3,б) и определяется по формуле
, (20)
где εКР рассчитывается для соответствующего газа по формуле(7).
б) Определение действительного расхода воздуха через сопло при критическом истечении ведется по зависимости G = f(ΔН) (см. приложение). Поскольку в этом режиме ΔН=const, то и Gоп.кр = const.
Определение коэффициента расхода сопла
Коэффициент расхода сопла рассчитывается по формуле (13)
.
Эта величина для газа всегда меньше 1.
7. Построение в масштабе функциональных зависимостей:
1 график
2 график
Анализ результатов расчета процесса истечения.
Анализ процесса истечения делается на базе полученных табличных и графических результатов:
1) При давлении Рк > 0,51∙105 Па идет докритическое истечение (Рк>Ркр), а при давлении Рк ≤ 0,51∙105Па критическое (Рк≤Ркр).
2) Характер зависимостей:
С уменьшением давления Рк до 0,51∙105 Па P1 уменьшается, зависимость P1 = f(Pк) идет вниз, после этого давления зависимости P1 = f(Pк) и P1теор = f(Pк) идут горизонтально параллельно друг другу.
С уменьшением давления Рк до 0,51∙105 Gоп и Gтеор увеличиваются, зависимости Gоп = f(Pк) и Gтеор = f(Pк) идут вверх, после этого давления они становятся постоянными и идут горизонтально параллельно друг другу.
3) Коэффициент μ позволяет, используя параметры идеального процесса истечения, определить действительный расход газа через сопло:
.
Содержание
1. Цель работы………………………………………………………………1
2. Задание…………………………………………………………………….1
3. Экспериментальная установка………………………………..……….1
4. Журнал наблюдений…………………………………………….………4
5. Схематичное изображение докритического и критического режимов истечения газа в Т,s - диаграмме………………………………..5
6. Расчет процесса истечения
6.1. Давления……………………………………………………………5
6.2. Анализ процесса истечения………………………………….….6
6.3. Определение расхода при докритическом истечении (Рк>Ркр)………………………………………………………….….6
6.4. Определение расхода при критческом истечении (Рк≤Ркр)………………………………………………………….….7
6.5. Определение коэффициента расхода сопла…………………7
7. Построение в масштабе функциональных зависимостей……...…8
8. Анализ результатов расчета процесса истечения………………..11
