- •Методические указания
- •140104 «Промышленная теплоэнергетика» и направления подготовки бакалавров 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника» профиля, «Промышленная теплоэнергетика» заочной формы обучения
- •Введение
- •1 Общие методические положения по курсовой работе
- •1.1 Цели и задачи курсовой работы
- •1. 2 Тематика и содержание курсовой работы
- •1. 3 Оформление курсовой работы
- •1. 4 Организация работы над курсовой работой и ее защита
- •2 Гидравлический расчет разветвленного трубопровода
- •2.1 Выбор основной магистрали
- •2.2 Определение диаметров труб основной магистрали
- •2.3 Расчет потерь на трение в основной магистрали
- •2.4 Расчет ответвлений
- •2.5 Компенсация невязки
- •2.6 Расчет всасывающей магистрали
- •2.7 Подбор насосов
- •2.8 Определение высоты установки насоса над горизонтом воды
- •3 Гидравлический расчет короткого трубопровода
- •3.1 Расчет потерь напора на трение
- •3.2 Определение потерь напора на местных сопротивлениях
- •3.3 Начальные участки труб
- •3.4 Суммарные потери напора в трубопроводе
- •Если , то трубопровод считается гидравлически длинным, в противном случае – гидравлически коротким.
- •4 Газодинамический расчет сопла Лаваля
- •4.1 Постановка задачи
- •4.2 Расчет параметров торможения
- •4.3 Расчет параметров газа в критическом сечении
- •4.4 Расчет параметров газа во входном сечении
- •4.5 Расчет параметров газа в выходном сечении
- •4.6 Расчет параметров газа в дополнительных сечениях
- •4.7 Геометрический расчет сопла
- •5 Примечание
- •Список литературы
- •Значения модулей расхода круглых труб для квадратичной области и диаметры труб
- •Приложение б
- •Физические свойства жидкостей
- •Свойства некоторых газов при давлении и при температуре
- •Содержание
- •4 Газодинамический расчет сопла Лаваля 27
- •Методические указания
- •140104 «Промышленная теплоэнергетика» и направления подготовки бакалавров 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника» профиля, «Промышленная теплоэнергетика» заочной формы обучения
- •394026 Воронеж, Московский просп.,14
3.4 Суммарные потери напора в трубопроводе
Суммарные потери напора H∑, м. в трубопроводе складываются из потерь на трение и местных сопротивлениях
(3.19)
Если , то трубопровод считается гидравлически длинным, в противном случае – гидравлически коротким.
4 Газодинамический расчет сопла Лаваля
4.1 Постановка задачи
Необходимо провести газодинамический расчет сопла Лаваля, обеспечивающего на расчетном режиме требуемый расход газа с заданными параметрами торможения. При этом скорость газа на выходе из сопла определяется давлением на срезе сопла со стороны атмосферы, а скорость газа на входе в сопло определяет параметры дозвуковой части (см. рис. 4.1).
Расчетным режимом работы считается тот, при котором в критической части сопла Лаваля достигнуты критические параметры газа.
В любом сечении сопла Лаваля газовый поток обладает следующими параметрами: - давление; - температура; - плотность; - скорость звука; - скорость потока; - коэффициент скорости; - число Маха.
В исходных условиях задана только часть параметров в отдельных сечениях. Требуется, используя соотношения газовой динамики, рассчитать недостающие параметры во входном, критическом, выходном и дополнительных А, В, С, D сечениях.
А
В
С
D
входное сечение
критическое сечение сечение
выходное сечение
Рисунок 4.1 - Сопло Лаваля
Общая методика заключается в следующем:
Восстанавливают недостающие параметры торможения;
Рассчитывают критические параметры;
Определяют входные параметры по входной скорости ;
По давлению на срезе сопла определяют выходные параметры;
Определяют параметры в дополнительных сечениях А, В, С, D задаваясь скоростью в сечениях.
Проводят геометрический расчет сопла по углам раствора входной и выходной части.
Результаты расчетов сводят в таблицу и строят графики распределения параметров по длине сопла Лаваля.
При расчете сопла Лаваля пользуются следующие соотношения газовой динамики. Скорость звука а, м/с. текущая
(4.1)
где - показатель адиабаты;
- газовая постоянная (Приложение Е);
- температура в сечении, К.
Уравнение Клапейрона
(4.2)
Уравнение неразрывности для массового расхода m:
, (4.3)
где - площадь сечения, м2.
Число Маха М:
(4.4)
Коэффициент скорости :
(4.5)
где - скорость звука в критическом сечении, м/с
Газодинамические функции давления:
(4.6)
Температуры
(4.7)
плотности
, (4.8)
где - давление, температура и плотность заторможенного потока соответственно.