Истечение газов и паров

Истечение – процесс прохождения газа или пара по каналам особой формы.

Если при перемещении по каналу происходит расширение рабочего тела с уменьшением давления и увеличением скорости, то такой канал называют соплом.

Если в канале происходит сжатие рабочего тела с увеличением его давления и уменьшением скорости, то такой канал называют диффузором. Возьмём канал переменного сечения, по которому перемещается идеальный газ (рисунок 9).

Рисунок 9

Выделим два сечения I-I и II-II. В сечении I-I удельный объём рабочего тела v₁, давление газа p₁, скорость движения w₁, площадь «живого» сечения f . Аналогично в сечении II-II. Удельный объём v₂, давление p₂, скорость движения w₂, площадь «живого» сечения f . Пусть давление p₁> p₂, следовательно, рассматривается истечение рабочего тела через сопло. Исследования показали, что в каналах даже при небольшой разности давлений газа и внешней среды получается достаточно большая скорость течения рабочего тела.

Поскольку длина канала обычно небольшая, то теплообмен между стенками канала и рабочим телом при малом времени их прохождения настолько незначителен, что им можно пренебречь и процесс истечения можно считать адиабатным. При решении задач на истечение газов и паров, как правило, требуется определить скорость истечения, секундный расход рабочего тела, форму сопла, по которому движется рабочее тело.