Файл: Степчков, А. А. Задачник по прикладной гидрогазовой динамике учебное пособие.pdf

pi

__д(Ю

(2. 16)

р\

Q (Ч)

£*

(2. 18)

Pi

k +

b j Y - 1

Ог_ =

^

1

(2. 19)

G1

Xi

1

k +

1

Используя газодинамические функции р(Х) и </(Х), можем

(2.19)

записать:

0 2 __

Х2р(Х2) __?(Хг)

(2.20)

G,

Х,р(Х,)

<7(Xi).

Из

(2.19) при F = const

следует,

что рг* — р\*,

а

это значит,

что статические давления, плотность и

температура

в

расходном

сопле изменяются

по адиабате

Р г _ Р (>ч) .

Рг _ Р (Хг) . Т 2 _ Т (Хг)

P i

Р(> ' 1 ) ’

Pi

р (Xj)

Т,

T ( l t )

от Ti* =

500 К до

Т2* ----- 1200 К в конце камеры сгорания. Постоян­

ные принять k =

1,4; R -== 287 дж/кг К; трение не учитывать.

2.3.

В начале цилиндрической камеры сгорания температура

Рис. 2. 1. Течение с подво-

Рис. 2.2. Схема цилиндрн-

дом тепла п цилнндри-

ческой

камеры сгорания

ческом канале

2.4.

В цилиндрическую камеру

сгорания

поступает холодный

воздух

с полной температурой Гх = 300 К и коэффициентом Ах=

= 0,2 (рис. 2.2). Определить тепловое сопротивление от

камеры

при подогреве воздуха

до

Гг = 1200 К, а также

при

подогреве

до Г г--2000 К (показатель адиабаты k для холодной

и

горячей

частей камеры сгорания принять равным 1,4).

поступает

2.5. В цилиндрическую

камеру

сгорания (рис. 2.2)

воздух с температурой

торможения

Г* = 4 0 0 К.

Какую

наиболь­

до

Г,- =1000 К, каково при этом будет тепловое

сопротивление

камеры сгорания ат? Как изменится

максимальная

скорость

на

входе и тепловое сопротивление

ат, если

подогрев

увеличить

до

Г* =2000 К?

поступает

воздух

с

2.6. В цилиндрическую камеру сгорания

рания

известны: р{* =

1,82 бар; 7’i*--420K

и Xi — 0,35.

Опреде­

лить максимально возможный

подогрев

в

камере сгорания

и

величину теплового сопротивления при этом, если истечение про­

дуктов сгорания происходите среду с давлением р „ ~ 7 60 мм рт. ст.

2.

8.

На

входе

в

цилиндрический участок трубы

поток имеет

7Yi: — 600 К

н А,1 = 0,4.

На последующем участке

трубы

того

же

диаметра газ нагревается

до

Г2* = 1200К.

Определить,

пренебре­

гая трением,

коэффициент

скорости Х2

после

подвода

тепла

к газу

[1].

2.

9. Особо ответственные электросварочные швы производят с

помощью электрода, окруженного струей инертного газа (рнс.

2.3).

выходного сечения сопла

при

холодном

дутье задан

и равен

dx =

15 мм, скорость на входе ш = 60 м/сек при Т*х -—290 К. Опре­

делить, насколько можно увеличить

диаметр

выходного сечения

сопла, если предварительно на прямом участке трубы диаметром

20 мм инертный газ подогреть до Т г — 800 К, насколько при этом

возрастает потребное полное давление для

обеспечения истечения

с тем же коэффициентом скорости, если учесть только потери от

подогрева. В качестве

инертного газа используется двуокись угле­

рода с молекулярным

весом 44,011

и отношением

теплоемкостей

£

рассматриваемом

интервале

температур).

—£=1,25 (среднее в

с*

Внешнее давление 760 мм рт. ст.

14 мм и длиной 1540 мм был

2.

10. В стальной трубе диаметром

получен кризис течения при коэффициенте скорости на входе в тру­

бу

— 0,3. Определить коэффициент трепня |

и коэффициент пол­

ного

давления трубы а.

Как

изменится

коэффициент

полного

давления и ?ч на входе, если кризис течения

будет

получен при

ции, если скорость на входе -в

газопровод шi = 12 м/с,

темпера­

тура Т* = 300 К, а допустимый

коэффициент скорости

перед сле­

— и

т

Рг

тг

при условии, что на выходе из трубы в сечении 2—2

Рг

Показатель адиабаты & = 1,4.

%2=

1-

кой трубы, рассчитанной на М = 2,5, было

предложено отбирать

часть воздуха через сверленые стенки трубы

(рис. 24). При М = 2,5

2.15.

Аэродинамические трубы небольших сверхзвуковых ско­

ростей

(М <С 2) не позволяют испытывать модели с большими