14.10 (Вариант 68) Воздух при давлении р₀ и температуре Т₀ вытекает через сопло в среду с давлением р₁. Секундный расход воздуха G=0,2 кг/c.

Процесс истечения через сопло считать обратимым адиабатным (изоэнтропийным) расширением. Кроме того, известно, что для воздуха газовая постоянная R=287 кДж/(кг·К), показатель адиабаты k=c_p/c_υ=1,4.

Определить:

1 Форму канал сопла.

2 Удельный объем и теоретическую скорость истечения в минимальном (υ_кр и с_кр) и выходном (υ₁ и с₁) сечением сопла.

3 Размеры сопла: площадь f_min и диаметр d_min минимального сечения (горла) сопла; площадь f₁ и диаметр d₁ выходного сечения и длину расширяющейся части сопла l (угол конусности расширяющейся части сопла принять δ=10º).

Изобразить сопло в масштабе.

Длину суживающейся части сопла взять равной d_min (из конструктивных соображений).

Величину p₀ выбрать из табл.10 по последней цифре шифра, а величины T₀ и p₁ — по предпоследней цифре шифра.

Таблица 6

Ответ: υ₀=0,109 м³/кг, υ₁=0,595 м³/кг, р_кр=0,739 МПа, υ_кр=0,172 м³/кг, с₁=726 м/c, с_кр=422 м/c, f_min=0,82·10^-4 м², f₁=1,64·10^-4 м², d_min=0,010 м, d₁=0,015 м, l=0,029 м.