Судовые двигатели

Главная Судовые паровые турбины Преобразование энергии пара в соплах и каналах Изменение площади поперечного сечения по длине сопла
Изменение площади поперечного сечения по длине сопла

Секундный расход пара можно определить из уравнения сплош­ности потока паровой струи:

где f1 — площадь выходного поперечного сечения сопла, м2; ?1 — удельный объем пара соответственно р1 м3/кг.

Подставив в уравнение (6) значение скорости пара из фор­мулы (3а) и значение удельного объема из процесса адиабатного расширенияполучим окончательное выражение

Секундный расход пара на основании формулы (6а) можно выразить зависимостью

Так как при установившемся потоке секундный расход пара, протекающего в сопле, постоянен, а функция ? (p1 / p0) непрерывно изменяется, то сечение сопла по длине должно тоже изме­няться. При двух значениях p1 / p0 = 0  и p1 / p0 = 1 функция ? (p1 / p0) обращается в нуль. Так как функция непрерывна, то меж­ду этими значениями сущест­вует и максимум, который оп­ределяют путем приравнива­ния первой производной по p1 / p0 выражения в квадратных скобках нулю. Тогда макси­мальное значение

Зависимость функции ? (p1 / p0) и площади поперечного сечения сопла от отношения давлений p1 / p0 показана на рис. 66. Если ? (p1 / p0), площадь поперечного сечения сопла должна быть максимальной, если ? (p1 / p0) достигает максимума, площадь сечения должна быть минимальной. Таким образом, для обеспечения соот­ветствия площади поперечного сечения сопла изменяющейся форме струи сопло вначале должно иметь суживающуюся часть, а затем расширяться. Такие сопла называются расширяющимися. Расширяющейся части у сопла может и не быть — такие сопла называются суживающимися.