Задача 6-7-1-20

Воздух на входе в суживающееся сопло с минимальным сечением f_мин = 10 мм² имеет параметры p₀ = О,98 МПа; t₀ = 300 ℃. Отношение p_ср/p₀ < β_кр.

Определить расход, если к суживающемуся соплу присоединить расширяющийся насадок и получить, таким образом, сопло Лаваля.

Каким должно быть давление на выходе из этого сопла, если оно работает в расчетном режиме и, если отношение площадей выходного и минимального сечений f₂/f_мин = 1,5?

Определить скорость истечения из этого сопла, пренебрегая потерями на трение и входной скоростью.

Указание. При истечении из суживающегося сопла на выходе имеет место звуковая скорость w_кр = a₂, так как p_ср/p₀ < β_кр. Эта же скорость сохранится и в минимальном сечении сопла Лаваля, а, следовательно, расход через него останется таким же, как и расход через суживающееся сопло. Для определения p₂ на выходе из сопла Лаваля необходимо написать уравнение для определения расхода m и определить, пользуясь им, значение p₂/p₀ (для решения можно использовать графический метод).