2.3 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 ииз 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.

.

3. Варианты заданий

Задание 1.

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

№ варианта	р1*, Па	Т1*, К	Т3*, К	G1, г/с
1	1,5·105	800	650	90
2	1,8·105	850	650	100
3	2·105	900	650	110
4	2,2·105	950	700	120
5	2,5·105	1000	700	130
6	1,5·105	800	550	140
7	1,8·105	850	550	150
8	2·105	900	600	160

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 эжекцииn. Диффузор эжектора – обычного дозвукового типа. (;)

Соответствующие вариантам значения параметров представлены в таблице:

№ варианта	р1*, Па	р2*, Па	n	G1, г/с
1	5·105	1·105	0,1	90
2	8·105	0,98·105	0,12	100
3	10·105	1,05·105	0,14	110
4	12·105	1,1·105	0,16	120
5	15·105	0,96·105	0,18	130
6	5·105	1,1·105	0,2	140
7	8·105	0,95·105	0,25	150
8	10·105	0,9·105	0,28	160