Сопло Лаваля
27 Ноября 2009, автор: пользователь скрыл имя
Описание работы
Расчётная работа
Файлы: 1 файл
заход номер два.doc
— 375.00 Кб (Скачать файл)3.Расчет диффузора.
Проведём расчет второй части сопла Лаваля (диффузора).Входными параметрами для диффузора являются критические, которые были ранее определены. Располагая значениями критических параметров можем вычислить параметры на выходе.
Расчет выходных параметров:
Скорость на выходе вычислим по формуле:
где
Тогда:
Вычислим коэффициент скорости :
=> число Маха можно найти по формуле:
Выходные параметры рассчитываются формулам:
где
Тогда:
Параметры на выходе представлены в таблице №3:
Таблица №3.
| a, м/с | M | r, м | |||||||
| Выходное сечение | 204,284 | 0,02 | 1,554 | 886,159 | 146,141 | 6,063723 | 0,00726 | 0,04809 | 0,060062 |
Зная критический и выходной радиусы, и приняв, что диффузор конический (угол раскрытия 7°) можно найти его длину. Длина диффузора вычисляется по формуле:
Для расчета промежуточных значений параметров по длине диффузора, разобьем его длину и число Маха на 50 одинаковых частей:
Шаг длины:
Шаг числа Маха:
Формулы для расчета промежуточных значений параметров:
где
Значение параметров по длине диффузора№4:
Таблица №4
| X,м | M | T,К | P, МПа | Ρ,кг/м3 | а ,м/с | r,м | d,м | qa | W ,м/с | |
| 0,00000 | 1,00000 | 2017,30000 | 6,34500 | 49,94000 | 459,24096 | 0,01178 | 0,02357 | 1,00000 | 459,24096 | |
| 0,00570 | 1,10127 | 1916,12597 | 5,57477 | 46,19450 | 447,57663 | 0,01183 | 0,02365 | 0,99280 | 492,90471 | |
| 0,01140 | 1,20255 | 1816,25444 | 4,87255 | 42,59582 | 435,75634 | 0,01194 | 0,02389 | 0,97325 | 524,01832 | |
| 0,01710 | 1,30382 | 1718,79199 | 4,24141 | 39,18087 | 423,90353 | 0,01213 | 0,02425 | 0,94421 | 552,69533 | |
| 0,02280 | 1,40510 | 1624,57049 | 3,68067 | 35,97294 | 412,12091 | 0,01236 | 0,02473 | 0,90827 | 579,07020 | |
| 0,02850 | 1,50637 | 1534,18074 | 3,18710 | 32,98422 | 400,49181 | 0,01265 | 0,02530 | 0,86764 | 603,28976 | |
| 0,03420 | 1,60765 | 1448,00976 | 2,75583 | 30,21818 | 389,08198 | 0,01298 | 0,02596 | 0,82415 | 625,50638 | |
| 0,03990 | 1,70892 | 1366,27794 | 2,38116 | 27,67179 | 377,94178 | 0,01335 | 0,02670 | 0,77928 | 645,87272 | |
| 0,04560 | 1,81020 | 1289,07352 | 2,05709 | 25,33742 | 367,10831 | 0,01375 | 0,02751 | 0,73416 | 664,53788 | |
| 0,05130 | 1,91147 | 1216,38310 | 1,77768 | 23,20436 | 356,60757 | 0,01419 | 0,02838 | 0,68966 | 681,64472 | |
| 0,05700 | 2,01274 | 1148,11760 | 1,53731 | 21,26001 | 346,45638 | 0,01466 | 0,02931 | 0,64641 | 697,32820 | |
| 0,06270 | 2,11402 | 1084,13372 | 1,33084 | 19,49086 | 336,66409 | 0,01515 | 0,03030 | 0,60485 | 711,71431 | |
| 0,06840 | 2,21529 | 1024,25120 | 1,15362 | 17,88309 | 327,23415 | 0,01567 | 0,03135 | 0,56525 | 724,91968 | |
| 0,07410 | 2,31657 | 968,26645 | 1,00153 | 16,42310 | 318,16530 | 0,01622 | 0,03244 | 0,52779 | 737,05155 | |
| 0,07980 | 2,41784 | 915,96299 | 0,87097 | 15,09782 | 309,45274 | 0,01679 | 0,03358 | 0,49254 | 748,20797 | |
| 0,08550 | 2,51912 | 867,11934 | 0,75883 | 13,89489 | 301,08894 | 0,01738 | 0,03477 | 0,45952 | 758,47825 | |
| 0,09120 | 2,62039 | 821,51485 | 0,66242 | 12,80279 | 293,06441 | 0,01800 | 0,03600 | 0,42869 | 767,94345 | |
| 0,09690 | 2,72167 | 778,93381 | 0,57942 | 11,81087 | 285,36825 | 0,01863 | 0,03727 | 0,39997 | 776,67701 | |
| 0,10260 | 2,82294 | 739,16832 | 0,50788 | 10,90941 | 277,98864 | 0,01929 | 0,03857 | 0,37328 | 784,74532 | |
| 0,10830 | 2,92421 | 702,02014 | 0,44610 | 10,08954 | 270,91319 | 0,01996 | 0,03992 | 0,34851 | 792,20836 | |
| 0,11400 | 3,02549 | 667,30180 | 0,39267 | 9,34322 | 264,12926 | 0,02065 | 0,04131 | 0,32555 | 799,12023 | |
| 0,11970 | 3,12676 | 634,83716 | 0,34638 | 8,66321 | 257,62413 | 0,02136 | 0,04273 | 0,30428 | 805,52977 | |
| 0,12540 | 3,22804 | 604,46156 | 0,30619 | 8,04295 | 251,38521 | 0,02209 | 0,04418 | 0,28458 | 811,48103 | |
| 0,13110 | 3,32931 | 576,02169 | 0,27124 | 7,47659 | 245,40013 | 0,02283 | 0,04567 | 0,26634 | 817,01374 | |
| 0,13680 | 3,43059 | 549,37521 | 0,24078 | 6,95885 | 239,65688 | 0,02359 | 0,04719 | 0,24946 | 822,16379 | |
| 0,14250 | 3,53186 | 524,39032 | 0,21418 | 6,48499 | 234,14382 | 0,02437 | 0,04874 | 0,23383 | 826,96355 | |
| 0,14820 | 3,63314 | 500,94519 | 0,19090 | 6,05079 | 228,84977 | 0,02516 | 0,05032 | 0,21936 | 831,44232 | |
| 0,15390 | 3,73441 | 478,92736 | 0,17050 | 5,65243 | 223,76399 | 0,02597 | 0,05193 | 0,20595 | 835,62657 | |
| 0,15960 | 3,83568 | 458,23313 | 0,15257 | 5,28652 | 218,87624 | 0,02679 | 0,05357 | 0,19352 | 839,54027 | |
| 0,16530 | 3,93696 | 438,76694 | 0,13679 | 4,95000 | 214,17675 | 0,02762 | 0,05525 | 0,18199 | 843,20515 | |
| 0,17100 | 4,03823 | 420,44077 | 0,12287 | 4,64014 | 209,65624 | 0,02847 | 0,05694 | 0,17129 | 846,64090 | |
| 0,17670 | 4,13951 | 403,17357 | 0,11057 | 4,35447 | 205,30588 | 0,02934 | 0,05867 | 0,16136 | 849,86541 | |
| 0,18240 | 4,24078 | 386,89069 | 0,09968 | 4,09081 | 201,11734 | 0,03021 | 0,06042 | 0,15213 | 852,89493 | |
| 0,18810 | 4,34206 | 371,52340 | 0,09002 | 3,84715 | 197,08268 | 0,03110 | 0,06220 | 0,14355 | 855,74427 | |
| 0,19380 | 4,44333 | 357,00839 | 0,08143 | 3,62172 | 193,19442 | 0,03201 | 0,06401 | 0,13556 | 858,42689 | |
| 0,19950 | 4,54461 | 343,28732 | 0,07379 | 3,41292 | 189,44548 | 0,03292 | 0,06584 | 0,12812 | 860,95510 | |
| 0,20520 | 4,64588 | 330,30642 | 0,06697 | 3,21930 | 185,82917 | 0,03385 | 0,06770 | 0,12119 | 863,34011 | |
| 0,21090 | 4,74716 | 318,01608 | 0,06088 | 3,03956 | 182,33914 | 0,03479 | 0,06958 | 0,11472 | 865,59218 | |
| 0,21660 | 4,84843 | 306,37055 | 0,05543 | 2,87251 | 178,96944 | 0,03574 | 0,07149 | 0,10868 | 867,72071 | |
| 0,22230 | 4,94970 | 295,32757 | 0,05054 | 2,71710 | 175,71441 | 0,03671 | 0,07342 | 0,10304 | 869,73429 | |
| 0,22800 | 5,05098 | 284,84812 | 0,04615 | 2,57236 | 172,56871 | 0,03769 | 0,07538 | 0,09776 | 871,64082 | |
| 0,23370 | 5,15225 | 274,89609 | 0,04220 | 2,43742 | 169,52730 | 0,03868 | 0,07735 | 0,09283 | 873,44754 | |
| 0,23940 | 5,25353 | 265,43812 | 0,03864 | 2,31149 | 166,58543 | 0,03968 | 0,07936 | 0,08820 | 875,16111 | |
| 0,24510 | 5,35480 | 256,44328 | 0,03543 | 2,19385 | 163,73858 | 0,04069 | 0,08138 | 0,08387 | 876,78767 | |
| 0,25080 | 5,45608 | 247,88295 | 0,03253 | 2,08385 | 160,98251 | 0,04171 | 0,08343 | 0,07981 | 878,33285 | |
| 0,25650 | 5,55735 | 239,73057 | 0,02991 | 1,98090 | 158,31318 | 0,04275 | 0,08550 | 0,07599 | 879,80187 | |
| 0,26220 | 5,65863 | 231,96151 | 0,02753 | 1,88445 | 155,72679 | 0,04379 | 0,08759 | 0,07240 | 881,19955 | |
| 0,26790 | 5,75990 | 224,55291 | 0,02537 | 1,79401 | 153,21974 | 0,04485 | 0,08970 | 0,06903 | 882,53031 | |
| 0,27360 | 5,86117 | 217,48350 | 0,02341 | 1,70913 | 150,78861 | 0,04592 | 0,09183 | 0,06586 | 883,79828 | |
| 0,27930 | 5,96245 | 210,73353 | 0,02163 | 1,62941 | 148,43017 | 0,04699 | 0,09399 | 0,06288 | 885,00726 | |
| 0,28500 | 6,06372 | 204,28459 | 0,02000 | 1,55445 | 146,14137 | 0,04808 | 0,09617 | 0,06006 | 886,16078 |
Рассматривая выходное сечение, и знвчения, посчитанные ранее по формулам, совпадают со значениями представленными в таблице (последняя строка На основании таблиц (таблица №2 и таблица №4) построены распределения:
- давления по длине сопла -
- температуры по длине сопла -
- плотности по длине сопла -
- локальной скорости звука по длине сопла -
- приведенного расхода по длине сопла -
где .
Список используемой литературы:
- В. Н. Юренев, П. Д. Лебедев. Теплотехнический справочник, т.2, Москва, «Энергия», 1976 г.
- М.Е. Дейч, А.Е. Зарянкин. Гидрогазодинамика. Москва, «Энергоатомиздат», 1984 г.
- И.Л. Повх. Техническая гидромеханика. Ленинград, Машиностроение, 1976 г.
- В.Н. Зубарев, А.Д. Козлов, В.М. Кузнецов и др.; Теплофизические
свойства технически важных газов. Москва, «Энергоатомиздат», 1989 г.
5. Федоренко
В.А., Шошин А.И. Справочник по машиностроительному
черчению. Ленинград, Машиностроение,
1977г.