Воздух с начальными параметрами МПа и вытекает через сужающееся сопло во внешнюю среду, в которой давление постоянно и равно 0,12 МПа. Считая воздух идеальным газом с , определить давление, скорость, температуру и плотность воздуха в выходном сечении

Добавлена: 16.04.2026
Обновлена: 16.04.2026
Предмет: Теория машин и механизмов
Автор: Кэмп

#Динамика машин

Воздух с начальными параметрами МПа и вытекает через сужающееся сопло во внешнюю среду, в которой давление постоянно и равно 0,12 МПа. Считая воздух идеальным газом с , определить давление, скорость, температуру и плотность воздуха в выходном сечении

Условие:

Воздух с начальными параметрами $p_{1}=0,3$ МПа и $t_{1}=40^{\circ} \mathrm{C}$ вытекает через сужающееся сопло во внешнюю среду, в которой давление постоянно и равно 0,12 МПа. Считая воздух идеальным газом с $k=1,4$ , определить давление, скорость, температуру и плотность воздуха в выходном сечении сопла, если скоростной коэффициент $\varphi=0,95$ . Определить также площадь выходного сечения, необходимую для обеспечения расхода воздуха, равного $3кг/\mathrm{c}$ . Изменится ли расход воздуха, если давление внешней среды снизить до 0,05 МПа?

Решение:

Шаг 1: Дано

Начальное давление воздуха: $p_1 = 0,3$ МПа
Начальная температура воздуха: $t_1 = 40^{\circ} C = 40 + 273 = 313$ K
Давление внешней среды: $p_2 = 0,12$ МПа
Коэффициент адиабаты: $k = 1,4$
Скоростной коэффициент: $\varphi = 0,95$
Расход воздуха: $\dot{m} = 3$ кг/с

Шаг 2: Найти

Давление в выходном сечении сопла $p_2$ .
Скорость воздуха в выходном сечении сопла $v_2$ .
Температуру воздуха в выходном сечении сопла $t_2$ .
Плотность воздуха в выходном сечении сопла $\rho_2$ .
Площадь выходного сечения сопла $A$ .
Изменится ли расход воздуха при снижении...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое ключевое условие необходимо проверить при расчете параметров истечения газа из сопла для определения режима течения (дозвуковое или сверхзвуковое)?

Соотношение давлений на входе и выходе сопла с критическим отношением давлений.

Значение скоростного коэффициента сопла.

Температуру газа на входе в сопло.