Истечение идеального газа через комбинированное сопло Лаваля

Комбинированное сопло Лаваля предназначено для использования больших перепадов давления и для получения скоростей истечения, превышающих критическую или скорость звука.

Сопло Лаваля состоит короткого суживающегося участка и расширяющейся конической насадки.

Угол конусности расширяющейся части должен быть равным φ = 8 .. 12 ˚. При φ > 12˚ наблюдается отрыв струи от стенок канала.

При истечении газа через комбинированное сопло в среду, где давление меньше критического в узком сечении сопла устанавливается критическое давление р_к и критическая скорость w_к.

В расширяющейся насадке сопла происходит дальнейшее увеличение скорости газа и падение давления до давления внешней среды.

При заданном f скорость истечения и секундный расход идеального газа определяются по формулам (9.14) и (9.16).

При заданном расходе

,

а площадь выходного сечения равна

.

Длина суживающейся части обычно берется равной диаметру выходного сечения сопла.

Длина расширяющейся чести определяется по формуле

,

где φ – угол конусности сопла;

D – диаметр выходного отверстия;

d – диаметр сопла в минимальном сечении.