Расчет истечения воздуха (газа низкого давления) через щелевое сопло

Материалы о воде / Газодинамика / Расчет истечения воздуха (газа низкого давления) через щелевое сопло

Так как давление воздуха отличается от давления окружающей среды менее, чем на 10%, то воздух считается газом низкого давления. Плотность и температуру воздуха в процессе истечения принимаем постоянными.

Скорость истечения воздуха в этом случае рассчитываем по формуле:

,

где φ = 0,85…0,9 – коэффициент, учитывающий потери при истечении.

Принимаем φ = 0,9;

W1 −скорость перед соплом. Принимаем W1=0;

ρ – плотность воздуха, приведенная к действительным условиям.

кг/м3

Р1− давление воздуха перед соплом:

Р1 = Рв +101,3 = 3,4 + 101,3 = 104,7 кПа (104700 Па).

Тогда м/с

Скорость истечения при нормальных физических условиях

м/с.

Площадь F попречного сечения кольцевой щели для истечения воздуха определим из уравнения неразрывности:

Gв= V0в · ρ0в = W · ρ · F; ,

где V0в=α · L0· V0г= 1,15 · 9,52 · 0,27 =2,96 м3/с;

тогда м2.

Диаметр D кольцевой щели рассчитаем с учетом наружного диаметра d сопла Лаваля (рис. 3): d = dвых+ 5 = 18,9 + 5 = 23,9 мм (0,0239м).

С другой стороны, ,

откуда м (289мм).

1 - сопло Лаваля; 2 - воздушное щелевое сопло Рис. 3 - Выходная часть горелки

Вычертить в масштабе по размерам:

dкр=16,8 мм; dВых=218,9мм; 1=12 мм; D=289 мм.