ПЕРЕМЕННЫЙ РЕЖИМ СОПЕЛ

ПЕРЕМЕННЫЙ РЕЖИМ
СОПЕЛ
1
Переменный режим суживающихся сопел
2
Режим 1. Задвижки А и Б полностью открыты
p1  p k , p 0  p k
G 0*  211F min
p0
v0
Режим 2. Задвижка А немного прикрыта,
а Б открыта полностью
Перед соплом давление
p 0n  p k
G *  211F min
p 0n
v 0n

0
c0
3
G *  p 0 nv 0
G 0* p 0v 0n
p 0v 0  p 0nv 0n
G *  p 0n .
G 0* p 0
v 0  p 0n
v 0n v 0
3-й режим А открыта полностью и Б открыта полностью
Расход
G 0*
4
5
Постепенно закрываем Б, расход сначала неизменен,
p 0*
p1  p 0*,   *,G  G 0*
p0
Наступил момент
p1  p 0*, G  G 0*,
при
p1  p 0, G  0.
4-й режим А прикрыто, Б открыто полностью,
, ,.
p
Давление перед соплом 0n , расход
G*
Закрываем Б, сначала расход не меняется,
Настал момент
p n*
p1  p n*,   *, G  G *
p 0n
6
p1  p n*, G  G *
При
p 1  p 0 n, G  0
p 0* p n*

 *
p 0 p 0n
Меняя
p 0n
тогда
,G *
p n* p 0n

p 0* p 0
и поступая аналогично
предыдущему, получим размерную сетку
Безразмерная сетка
7
Для сверхзвуковых режимов
Относительный расход
G
*
q0
G 0*

Относительное начальное давление
0
p 0n
p0
выше показано
G *  p 0n
G 0* p 0
8
Относительное конечное давление
1
p1
p0
Пример
Расчетный режим
G p  2кг / с, p 0 p  20бар, p1 p  15бар
Новый режим
p 0н  20бар, p1н  18бар,G н  ?
9
20
15
p баз  20бар, 0 p  20 , 1 p  20 , q 0 p
G
p

,
q0 p
G 0*
по сетке, но
2
G 0*  q
тогда
0p
Для нового режима
20
18
 0н  20 , 1н  20 ,
q 0н
Но
G
н

q 0н
G 0*
по сетке,
тогда
G н  q 0нG 0*
10
Переменный режим расширяющихся сопел
11
Повышаем давление за соплом, после сложной картины косых скачков
уплотнения и волн расширения в струе за соплом на выходе сопла канал
перекрывается криволинейным скачком уплотнения
ca
расход все время неизменен, до скачка
него
, после
c  a , давление до скачка изменяется вдоль сопла,
как при расчетном режиме дальнейшем повышении
p1
скачек идет к горлу, расход постоянен Скачек достиг горла, расход тот же
,
в горле
,
* до горла давление по расчетной линии, после
*
,
горла по кривой
 
*
c

 
F
min 2
    *  (1   *) 1  ( F )
1
12
p
При дальнейшем росте 1 расход уменьшается и
давление и скорости меняются по всей длине сопла,
как в трубе Вентури.
Сетка относительных расходов
13
14