Так , то трубопровод является гидравлически коротким.

3. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СОПЛА ЛАВАЛЯ.

3.1 Расчёт параметров газа в критическом сечении.

Находим газовую постоянную для кислорода:

Дж/(кг·К);

где m – молярная масса кислорода.

Из уравнения Менделеева - Клайперона находим плотность газа при полной остановке:

кг/м3;

Находим скорость звука при полной остановке газа:

м/с;

где k – показатель адиабаты, равный 1,41 для двухатомного газа.

Определим скорость звука в критическом сечении:

м/с;

Максимальную скорость газового потока находим по формуле:

м/с;

При расчёте будем пользоваться следующими газодинамическими функциями:

В критическом сечении коэффициент скорости Wкр и число Маха Мкр равны единице:

, откуда находим скорость газового потока в критическом сечении:

м/с;

Мкр=1;

Используя газодинамическую функцию t(λ), находим температуру газа в критическом сечении:

К;

Рассчитаем давление газа в критическом сечении, используя газодинамическую функцию p(λ):

Па;

Найдём плотность газа в критическом сечении, используя газодинамическую функцию e(λ):

кг/м3;

Из уравнения неразрывности потока находим площадь критического сечения:

м2;

Находим диаметр критического сечения:

м;

3.2 Расчёт параметров газа во входном сечении.

Находим коэффициент скорости во входном сечении:

;

Используя газодинамическую функцию t(λ), находим температуру газа во входном сечении:

К;

Рассчитаем давление газа во входном сечении, используя газодинамическую функцию p(λ):

Па;

Найдём плотность газа во входном сечении, используя газодинамическую функцию e(λ):

кг/м3;

Из уравнения неразрывности потока находим площадь входного сечения:

м2;

Находим диаметр входного сечения:

м;

Вычисляем скорость звука во входном сечении:

м/с;

Определяем число Маха во входном сечении:

;

3.3 Расчёт параметров газа в выходном сечении.

Давление газа в выходном сечении Рвых равно давлению на срезе сопла Рср:

Рвых=Рср=0,0001 МПа.

Используя газодинамическую функцию p(λ), находим коэффициент скорости в выходном сечении:

;

Используя газодинамическую функцию t(λ), находим температуру газа в выходном сечении:

К;

Найдём плотность газа в выходном сечении, используя газодинамическую функцию e(λ):

кг/м3;

Определим скорость газового потока в выходном сечении:

м/с;

Из уравнения неразрывности потока находим площадь выходного сечения:

м2;

Находим диаметр выходного сечения: