Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Сопло

Сопло (далее С) специально спрофилированный закрытый канал, предназначенный для разгона жидкостей или газов до заданной скорости и придания потоку заданного направления. Служит также устройством для получения газовых и жидкостных струй. Поперечное сечение С может быть прямоугольным (плоские С), круглым (осесимметричные С) или иметь произвольную форму (пространственное С). ВС происходит непрерывное увеличение скорости v жидкости или газа в направлении течения — от начального значения vo во входном сечении С до наибольшей скорости v = va на выходе. В силу закона сохранения энергии одновременно с ростом скорости v в С происходит непрерывное падение давления и температуры от их начальных значений ро, То до наименьших значений ра, Та в выходном сечении. Т. о., для реализации течения в С необходим некоторый перепад давления, т. е. выполнение условия ро > ра. При увеличении То скорость во всех сечениях С возрастает в связи с ростом начальной потенциальной энергии. Пока скорость течения невелика, малы и соответствующие изменения давления и температуры в С, поэтому свойство сжимаемости (способность жидкости или газа изменять свой объем под действием перепада давления или изменения температуры) еще не проявляется, и изменением плотности среды r в направлении течения можно пренебречь, считая ее постоянной. В этих условиях для непрерывного увеличения скорости С должно иметь сужающуюся форму, т.к. в силу уравнения неразрывности rvF = const площадь поперечного сечения С должна уменьшаться обратно пропорционально росту скорости. Однако при дальнейшем увеличении v начинает проявляться сжимаемость среды, плотность ее уменьшается в направлении течения. Поэтому постоянство произведения трех множителей rvF в этих новых условиях зависит от темпа падения r с ростом v. При v < a, где а — местная скорость распространения звука в движущейся среде, темп падения плотности газа отстает от темпа роста скорости, поэтому для обеспечения разгона, т. е. увеличения v, нужно уменьшать (рис. 1), несмотря на падение плотности (дозвуковое С). Но при разгоне до скоростей v>a падение плотности происходит быстрее, чем рост скорости, поэтому в сверхзвуковой части необходимо увеличивать площадь (сверхзвуковое С). Т. о., сверхзвуковое С, называемое также соплом Лаваля, имеет вначале сужающуюся, а затем расширяющуюся форму (рис. 2). Изменение скорости вдоль С определяется законом изменения площади его поперечного сечения по длине С

  Давление в выходном сечении дозвукового С всегда равно давлению рс в окружающей среде, куда происходит истечение из С (ра = рс), т.к. любые отклонения в величине давления представляют собой возмущения, которые распространяются внутрь С со скоростью, равной скорости звука, и вызывают перестройку потока, ведущую к выравниванию давлений в выходном сечении С При возрастании ро и неизменном рс скорость va в выходном сечении дозвукового С сначала увеличивается, а после того как ро достигнет некоторой определенной величины, va становится постоянной и при дальнейшем увеличении ро не изменяется. Такое явление называется кризисом течения в С После наступления кризиса средняя скорость истечения из дозвукового С равна местной скорости звука (va = а) и называется критической скоростью истечения. Дозвуковое С превращается в звуковое С Все параметры газа в выходном сечении С также называются в этом случае критическими. Для дозвуковых С с плавным контуром критическое отношение давлений при истечении воздуха и др. двухатомных газов (ро/рс) кр " 1,9.

  В сверхзвуковом С критическим называют его наиболее узкое сечение. Относительная скорость va/a в выходном сечении сверхзвукового С зависит только от отношения площади выходного сечения a к площади его критического сечения kp и в широких пределах не зависит от изменений давления ро перед С Поэтому, изменяя с помощью механического устройства площадь критического сечения kp при неизменной площади a, можно изменять va/a. На этом принципе основаны используемые в технике регулируемые С с переменной скоростью газа в выходном сечении. Давление в выходном сечении сверхзвукового С может быть равно давлению в окружающей среде (ра = рс), такой режим течения называется расчетным, в противном случае — нерасчетным. В отличие от дозвукового С, возмущения давления при pa ¹ рс, распространяющиеся со скоростью звука, относятся сверхзвуковым потоком и не проникают внутрь сверхзвукового С, поэтому давление ра не уравнивается с рс. Нерасчетные режимы характеризуются образованием волн разрежения в случае ра > рс или ударных волн в случае ра < рс Когда поток проходит через систему таких волн вне С, давление становится равным рс. При большом избытке давления в атмосфере над давлением в выходном сечении С ударные волны могут перемещаться внутрь С, и тогда нарушается непрерывное увеличение скорости в сверхзвуковой части С Сильное падение давления и температуры газа в сверх звуковом С может приводить, в зависимости от состава текущей среды, к различным физико- процессам ( реакции, фазовые превращения, неравновесные термодинамические переходы), которые необходимо учитывать при расчете течения газа в С

  С широко используются в технике (в паровых и газовых турбинах, в ракетных и воздушно-реактивных двигателях, в газодинамических лазерах, в установках, в аэродинамических трубах и на газодинамических стендах, при создании молекулярных пучков, в технологии, в струйных аппаратах, в расходомерах, в дутьевых процессах и многих др.). В зависимости от технического назначения С возникают специфические задачи расчета С: например, в С аэродинамических труб необходимо обеспечить создание равномерного и параллельного потока газа в выходном сечении, требования к С ракетных двигателей заключаются в получении наибольшего импульса газового потока в выходном сечении С при его заданных габаритных размерах. Эти и др. технические задачи привели к бурному развитию теории С, учитывающей наличие в газовом потоке жидких и твердых частиц, неравновесных реакций, переноса лучистой энергии и др., что потребовало широкого применения ЭВМ для решения указанных задач, а также для разработки сложных экспериментальных методов исследования С

  Лит.: Абрамович Г. Н., Прикладная газовая динамика, 3 изд., М., 1969: Стернин Л. Е., Основы газодинамики двухфазных течений в соплах, М., 1974.

  С Л. Вишневецкий.



Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 25.06.2021 03:12:55
02:43 В песнях Моргенштерна нашли признаки психологического воздействия на людей
02:37 Эксперт оценил будущее отношений между Россией и США после саммита в Женеве
02:34 Захарова поддержала Сноудена цитатой из Лермонтова
02:25 Борис Джонсон принял решение о проходе британского эсминца в Черном море
02:05 Мужчины отомстили девушке друга и подвергли ее смертельной опасности
01:56 Россиян предупредили о запрещенных к перевозу через границу лекарствах
01:54 Названа подходящая для детей вакцина от коронавируса
01:44 Индийский штамм коронавируса оказался в два раза заразнее уханьского
01:25 Стало известно о серьезных изменениях Михаила Ефремова
Больше новостей
СегодняРоссия «Охотнее доверяют соседке, чем врачу» Коронавирус в России бьет рекорды. Что об этом говорят врачи?
24 июня 2021Путешествия «Это была грубая ошибка» Турция открыла границы для туристов. Какие опасности там поджидают россиян?
СегодняКультура «Я до безумия зла» Почему Бритни Спирс попала под опеку отца-тирана и как миллионы фанатов призывают ее освободить?
18:50, 24 июня 2021 В Крыму оценили позицию Джонсона по инциденту в Черном море
01:22 Пойманный на наркотиках полицейский стал порнозвездой
01:26 Из российского монастыря выгонят не привившихся насельников
СегодняИнтернет и СМИ Гениальный авантюрист и создатель антивируса умер в тюрьме. Кому он мешал и почему в его суицид никто не верит?
24 июня 2021Наука и техника Microsoft представила Windows 11: новый дизайн, Android-приложения и «легкие» обновления
01:13 Фигура популярной 42-летней певицы на фото в бикини вновь восхитила фанатов
18:06, 24 июня 2021 Желанию россиян улететь на Марс нашли объяснение
00:49 Пропавший в Архангельской области самолет потерпел крушение
24 июня 2021Россия «Самые знатные купания были при Брежневе» Как москвичи спасались от жары до революции и при советской власти
24 июня 202169-я параллель «На такие большие расстояния никто не ездил» Как якутский таксист бросил все и решил проехать через всю Россию на лошадях
17:44, 24 июня 2021 Сметана на коже после солнечных ожогов оказалась опасной для здоровья
01:07 Мясников призвал пустить в Краснодарский край одну категорию непривитых россиян
00:27 В Госдуме назвали ПАСЕ «филиалом политического шоу-бизнеса»
24 июня 2021Путешествия Краснодарский край начнет пускать только привитых россиян. Какие ограничения коснутся туристов и как аннулировать путевку
24 июня 2021Из жизни «Это ужасно действует на психику» Австралию атаковали миллиарды мышей. Они устраивают пожары и кусают детей по ночам
00:53 Бывшая жена Аршавина ответила на обвинения в краже денег у футболиста
15:55, 24 июня 2021 Защита обвинила прокуратуру в искажении данных по делу MH17
00:18 Россиянам назвали условие для четырехдневки
22 июня 2021Россия «Я для тебя вальс станцую, только не умирай» Маленькая Злата дала маме обещание, что сможет ходить. Ей нужна ваша помощь
23 июня 2021Мир Российские моряки применили оружие против британского эсминца. Что известно об инциденте в Черном море?
00:35 Названа неожиданная польза шоколада для женщин
23:55, 24 июня 2021 Зеленский определил основную тему для обсуждения с Путиным
00:30 В США назвали российское оружие будущего
22 июня 2021Спорт «Хотим извиниться перед страной» Сборная России разгромно проиграла Дании и вылетела с Евро
24 июня 2021Мир «Миропорядок надо менять» Бывший президент Ирана Махмуд Ахмадинежад — о крахе США, роли России в мире и письмах Путину
23:40, 24 июня 2021 Байден пообещал свести журналистов с ума
00:22 Украинской девушке-бойцу MMA пришлось объясняться за фото с бойцом из России
23:03, 24 июня 2021 В Архангельской области перестал выходить на связь легкомоторный самолет
23 июня 2021Спорт «Спустили нас с небес на землю» Александр Мостовой — о разгроме России на Евро, претензиях к Дзюбе и уходе Черчесова
24 июня 2021Силовые структуры «Придешь на суд — будет плохо» Как запугивают и подкупают присяжных в России
23:54, 24 июня 2021 Умер актер из сериала «Улицы разбитых фонарей»
22:59, 24 июня 2021 Захарова пошутила о внесении Киркорова в черный список Украины
23:33, 24 июня 2021 Зеленский раскрыл намерение обсудить «несколько важных блоков» с Байденом
23 июня 2021Россия «Вопрос лечения так и не решен» Коронавирус снова мутировал. Чем это грозит россиянам?
22 июня 2021Россия «Собаки и кошки умирают от перегрева» От аномальной жары страдают не только россияне, но и их питомцы
22:44, 24 июня 2021 Раскрыты сроки получения QR-кодов для переболевших COVID-19 россиян
23:29, 24 июня 2021 Актера из «Папиных дочек» избили и ограбили в центре Москвы
22:44, 24 июня 2021 Посол России в Лондоне назвал инцидент с британским эсминцем провокацией
22 июня 2021Бывший СССР Запад вводит жесткие санкции против Белоруссии. Устоит ли режим Лукашенко на этот раз?
23 июня 2021Культура «Был дико удивлен, когда Голливуд увидел во мне звезду боевика» Как Лиам Нисон полюбил экшены и мемы про страшную месть
23:09, 24 июня 2021 Беглов призвал относиться к «антипрививочникам» с «нулевой толерантностью»
22:18, 24 июня 2021 Пьяный москвич набросился на полицейского и укусил
22:42, 24 июня 2021 Трамвай с мертвым мужчиной ездил по городу шесть часов
23 июня 2021Экономика Ненасытные. Российские торговые сети скупают друг друга. Почему из-за этого могут вырасти цены на продукты?
22 июня 2021Россия В Москве ограничили посещение кафе, баров и ресторанов. Попасть в них можно только с прививкой, антителами или ПЦР-тестом
22:10, 24 июня 2021 Капитан сборной Финляндии посетовал на недобранные очки в матче с Россией
22:32, 24 июня 2021 Зеленский заявил о готовности разорвать все отношения с Донбассом
21:56, 24 июня 2021 Россиянам объяснили законность отстранения от работы из-за отказа привиться
22 июня 2021Россия Переписывание истории, угроза НАТО и Украина. Главное из статьи Путина для немецкой газеты о нападении Германии на СССР
22 июня 2021Россия «Все эти ужасы происходили вот здесь» Что россияне помнят о Великой Отечественной войне спустя 80 лет с ее начала
22:16, 24 июня 2021 В Москве дополнили новые правила оказания плановой медпомощи
21:40, 24 июня 2021 Россиян предупредили о риске быть задержанными в США и третьих странах
22:05, 24 июня 2021 Сбросивший 127 килограммов Фадеев написал свою программу похудения
22 июня 2021Силовые структуры «Он настоящий Штирлиц» Как легендарный разведчик добыл для СССР план «Барбаросса» и вербовал офицеров гестапо и вермахта
21:18, 24 июня 2021 Опубликовано фото с места крушения вертолета в Ленинградской области
21:54, 24 июня 2021 Москвич отдал мошенникам почти семь миллионов рублей за краденую старинную икону
21:16, 24 июня 2021 Противника главы Палестины избили до смерти силовики
21:37, 24 июня 2021 В России пригрозили Британии ударом после инцидента с эсминцем в Черном море
21:04, 24 июня 2021 Участник банды Цапков скрыл от родственников убитых активы на миллиарды рублей
20:53, 24 июня 2021 Российские боксеры предложили научить футболистов сборной любить родину
20:49, 24 июня 2021 В России заявили о скором возобновлении авиасообщения с Египтом
20:44, 24 июня 2021 Посол США возглавила топ самых влиятельных женщин Украины