Критические параметры и параметры торможения
Задача 3.1. Определить скорость распространения звука в различных средах.
а) в воздухе при T = 288 K;
б) в водороде при Т = 288 К;
в) в гелии при Т = 288 К;
г) в аргоне при Т = 288 К;
д) в воде (модуль упругости К = 196200 Н/см2);
е) в этиловом спирте (модуль упругости К = 120600 Н/см2, плотность 790 кг/м3);
ж) в керосине (модуль упругости К = 196200 Н/см2, плотность 820 кг/м3).
Задача 3.2. Температура торможения потока в камере сгорания двигателя 2800К, Дж/(кг×К). Определить критическую скорость звука и скорость звука заторможенного потока.
Задача 3.3. С какой максимальной скоростью можно прокачивать по трубопроводу жидкости, находящиеся при одинаковом давлении торможения 2´105Па и температуре 300К. Род жидкости, ее плотность и давление насыщенных паров задано:
а) вода: кг/м3, мм.рт.ст.
б) бензин кг/м3, мм.рт.ст.
в)керосин кг/м3, мм.рт.ст.
г)углерод кг/м3, мм.рт.ст.
Задача 3.4. Воздух из неограниченной ёмкости через сопло Лаваля вытекает в окружающую среду со скоростью 750 м/с, имея при этом температуру потока 198 К. Определить параметры воздуха в ёмкости (параметры торможения) при давлении во внешней среде 105 Па, истечение расчетное?
Задача 3.5. При истечении воздуха из котла в окружающую среду через сужающийся насадок оказалось, что давление на срезе сопла выше внешнего давления в 3,5 раза, а температура потока равна 248 К. Определить параметры газа в котле (параметры торможения) и скорость истечения, считая давление окружающей среды стандартным.
Задача 3.6. Продукты сгорания вытекают через сопло Лаваля с числом Маха 2,5 во внешнюю среду, где давление 760 мм.рт.ст. Температура потока в выходном сечении равна 1725 К. Определить параметры торможения в камере двигателя, если истечение расчетное, показатель адиабаты k=1,25, а газовая постоянная 343 Дж/(кг∙К).
Задача 3.7. Определить скорость истечения и расход из воздухопровода заводской воздушной магистрали через простой конический насадок площадью 3,14см2 при известных полных давлении 107 Па и температуре 300 К. Потери не учитывать.
Задача 3.8. Через простое коническое сопло с диаметром выходного сечения 5мм из неограниченной ёмкости с постоянным давлением 107 Па и температуре 300 К вытекает гелий во внешнюю среду. Определить скорость истечения и секундный расход газа без учета потерь. Показатель адиабаты k=1,66, а газовая постоянная 2080 Дж/(кг∙К).