Расчет геометрических параметров

Вычислим площадь критического сечения сопла.

Для этого воспользуемся уравнением расхода

                                                     (2.1)

Из последнего уравнения выразим искомую площадь:

                                                 (2.2)

Для вычисления этого выражения нам необходимо найти скорость в критическом сечении эжектирующего сопла и плотность эжектирующего газа.

Воспользуемся выражением для приведенной скорости:

                                                     (2.3) 

Из (2.3) получим выражение для критической скорости:

                                          (2.4)

Подставим численные значения и получим:

Плотность эжектирующего потока найдем из уравнения состояния:

                                                    (2.5)  

Т.о. имеем                                                                                                 (2.6)

Найдем статическое давление , для этого воспользуемся выражением для относительного давления :

                                           (2.7)

Статическую температуру найдем из следующего выражения:

                                             (2.8)

Поочередно вычислив статические параметры и  из соответствующих выражений (2.7) и (2.8) и подставив их в выражение для плотности (2.6), найдем плотность .

Зная , и расход ,мы можем вычислить площадь критического сечения, воспользовавшись выражением (2.2).

Т.о. диаметр эжектирующего сопла в самом узком (критическом) его сечении равен .

Аналогичным образом вычислим площадь прохождения для эжектируемого потока газа. Для этого воспользуемся найденным ранее значением критической скорости . В результате расчета получим:

Определим радиус камеры смешения:

Где - толщина стенки эжектирующего сопла.

Длина камеры смешения равна 10 калибрам.

.

Варианты заданий

Задание 1.

Необходимо рассчитать эжектор с параметрами газа на выходе из реактивного сопла двигателя р₁^*, Т₁^*. Параметры воздуха в боксе р₂^*=1,03·10⁵ Па, Т₂^*=300 К. статическое давление в выхлопной шахте 1,05·10⁵ Па, температура в шахте не должна превышать Т₃^*.

Рис. 1. Схема стенда для испытания турбореактивных двигателей: 1 - входная шахта, 2 - двигатель на балансирном станке, 3 - эжектор, 4 - выхлопная шахта.

 Соответствующие вариантам значения параметров представлены в таблице:

Задание 2.

Эжектирующий газ имеет полное давление р₁^* Па , а эжектируемый – р₂^*. Температуры торможения газов равны. Требуется определить геометрические параметры эжектора, обеспечивающего на выходе из диффузора дозвуковой поток смеси газов с возможно большим полным давлением при работе с коэффициентом эжекции n. Диффузор эжектора – обычного дозвукового типа. ( ; )

Соответствующие вариантам значения параметров представлены в таблице:

Список использованной литературы

1. Абрамович, Г.Н. Прикладная газовая динамика / Г.Н.Абрамович. – М.: Наука, 1976. 888 с.