Зайцев А.А. Проценко В.П. Юшков Ю.В. Техническая термодинамика Москва 1990
14.64 Воздух с начальными параметрами р1 = 0,4 МПа и t1 = 600 ºС вытекает через сужающееся сопло в среду, давление в которой постоянно и равно 0,1 МПа. Считая воздух идеальным газом с k = 1,38, определить давление, скорость, температуру, плотность в выходном сечении и массовый расход воздуха, если площадь выходного сечения F2 = 5,8 см², а скоростной коэффициент φ = 0,92. Изменятся ли определяемые в задаче величины, если давление среды увеличится до 0,2 МПа?
14.65 Гелий с начальными параметрами р1 = 5 МПа и t1 = 100 ºС вытекает через сопло, минимальный диаметр которого dmin = 10 мм, во внешнюю среду, где давление постоянно и равно рс = 1 МПа. Считая гелий идеальным газом с k = 1,66, определить: 1) параметры и скорость газа в выходном сечении, если сопло сужающееся и φ = 1; 2) параметры и скорость газа в выходном сечении сопла Лаваля на расчетном режиме, если φ = 0,96; 3) расход гелия для первого и второго сопл, приняв для сужающейся части сопла Лаваля φ = 1.
14.79 Диоксид углерода с начальными параметрами р1=0,6 МПа и t1=500 ºС вытекает через сужающееся сопло в среду, давление в которой постоянно и равно 0,4 МПа. Считая диоксид углерода идеальным газом с k=1,2, определить площадь выходного сечения сопла, а также параметры и скорость газа в этом сечении, если массовый расход газа равен 2 кг/с, а скоростной коэффициент φ=0,94. Изменится ли расход газа, если давление среды понизить до рс=0,2 МПа?
14.78 Воздух с начальными параметрами р1=0,3 МПа и t1=40ºС вытекает через сужающееся сопло во внешнюю среду, в которой давление постоянно и равно 0,12 МПа. Считая воздух идеальным газом с k=1,4, определить давление, скорость, температуру и плотность воздуха в выходном сечении сопла, если скоростной коэффициент φ=0,95. Определить также площадь выходного сечения, необходимую для обеспечения расхода воздуха, равного 3 кг/с. Изменится ли расход воздуха, если давление внешней среды снизить до 0,05 МПа?
14.74 Воздух с начальными параметрами p1=10 МПа и t1=600 °С вытекает через сопло Лаваля во внешнюю среду. Давление воздуха в выходном сечении сопла рг=0,1 МПа, расход воздуха 60 кг/с. Считая воздух идеальным газом с k = 1,4, определить параметры и скорость воздуха в критическом и выходном сечениях сопла. Теплообменом и потерями на трение в сопле пренебречь. Определить длину расширяющейся части сопла Лаваля, считая, что оно имеет коническую форму с углом раствора сопла γ = 12°.
14.25 Водяной пар с начальными параметрами р1 = 3 МПа и t1 = 600 ºС вытекает через сужающееся сопло в среду, давление в которой постоянной и равно 0,1 МПа. Объемный расход пара во входном сечении V1 = 2,7 м³/с. Приняв для пара βкр = 0,55, определить параметры и скорость пара в выходном сечении сопла, а также площадь выходного сечения, если скоростной коэффициент φ = 0,93. Какую скорость и температуру имел бы пар в выходном сечении сопла Лаваля при расчетном режиме работы и φ = 1?
14.75 Определить скорость и степень сухости водяного пара в выходном сечении, а также отношение расходов пара для двух сужающихся сопл: 1) пар на входе в сопло имеет параметры р1=1 МПа и t1=200 ºC; 2) пар от состояния с параметрами p1 и t1 дросселируется до давления р1д=0,6 МПа, а затем вытекает через сопло.
Для обоих случаев принять, что давление в среде, куда вытекает пар, равно рс=0,1 МПа, а βкр=0,55. Изобразить рассчитываемые процессы в hs-диаграмме.
14.81 Определить скорость и степень сухости водяного пара в выходном сечении, а также отношение расходов пара для двух сопл Лаваля: 1) пар на входе в сопло имеет параметры р1 = 5 МПа и t1 = 510ºС, а в выходном сечении сопла давление пара р2 = 0,1 МПа; 2) перед поступлением в сопло пар дросселируется от заданного выше состояния (р1 и t1) до давления р1д = 2 МПа, а затем в сопле расширяется до давления р2 = 0,1 МПа.
Принять, что площади выходных сечений обоих сопл одинаковы. Изобразить рассчитываемые процессы в hs-диаграмме.
14.82 Водяной пар вытекает через сужающееся сопло в среду, где давление постоянно и равно рс = 1 МПа. Параметры пара на входе в сопло р1 = 10 МПа и t1 = 400ºС, скоростной коэффициент φ = 0,94. Приняв βкр = 0,55, определить скорость истечения пара из сопла, его параметры в выходном сечении и массовый расход пара при площади выходного сечения F = 200 мм². Какую скорость и температуру имел бы пар в выходном сечении при том же скоростном коэффициенте, если бы истечение происходило через сопло Лаваля, работающее в расчетном режиме?
14.83 Определить скорость и степень сухости водяного пара в выходном сечении, а также отношение расходов пара для двух сужающихся сопл: 1) пар на входе в сопло имеет параметры р1 = 0,3 МПа и t1 = 150ºC; 2) пар от состояния с параметрами р1 и t1 дросселируется до давления р1д = 0,2 МПа, а затем вытекает через сопло.
Для обоих случаев принять, что давление в среде, куда происходит истечение пара, рс = 0,1 МПа, а βкр = 0,55. Изобразить рассчитываемые процессы в hs-диаграмме.
