Розділ 6

Задачі рівня складності A

Вкажіть формулу для визначення швидкості витікання газу при критичному режимі: \\\\\\ ω_кр=

Яка максимальна швидкість газу може бути досягнута на виході із звужуючого сопла? \\\\\\ Місцева швидкість звуку.

Диференціальний ефект позитивний. Як в цьому випадку змінюється температура реального газу при дроселюванні? \\\\\\ Падає.

Як змінюється працездатність потоку при дроселюванні? \\\\\\ Корисна робота при дроселювання не виконується; питомий об’єм і ентропія зростає, змінюється температура.

Як зображується процес дроселювання в h-s – діаграмі? \\\\\\ Горизонтальна лінія вправо.

Яка посудина називається необмеженого об’єму? \\\\\\ В якої параметри на вході в сопло або отвір p, υ, T, ω, h – постійні.

За якою формулою визначається ? \\\\\\ β_кр=p_кр/p₁=(2/(k+1))^(k/(k-1).

Яким буде режим витікання газу через сопло якщо ? \\\\\\ Масова витрата зменшується до 0.

Вкажіть формулу за якою можна визначити профіль сопла? \\\\\\

Наведіть формулу для масової витрати двоатомного газу коли \\\\\\

Яким повинно бути сопло для одержання надзвукових швидкостей газу? \\\\\\ Мати розширений канал, сопло Лаваля.

Яке значення має число Маха в горловині сопла Лаваля? \\\\\\ М=1.

Що називається температурою інверсії? \\\\\\ Температура, за якої відсутній дросель-ефект.

Як змінюється температура ідеального газу при дроселюванні? \\\\\\ Не змінюється.

Якою залежністю зв’язані між собою витрата газу і перепад тиску на діафрагмі? \\\\\\

Як змінюється температура реального газу при дроселюванні якщо ? \\\\\\ Падає.

Наведіть рівняння нерозривності руху течії в диференційній формі \\\\\\

Відобразіть графік залежності масової витрати G від \\\\\\ Зростає, після значення β_кр падає.

Як за зміною ентальпії можна визначити швидкість витікання газу через сопло? \\\\\\ ω₂₌

Яким буде режим витікання оксиду азоту (NO) через сопло, якщо тиск в посудині р₁ = 0,3 МПа, а тиск навколишнього середовища р₂ = 0,1 МПа? \\\\\\ β_кр=(2/(k+1))^k/(k-1)=(2/(1,4+1))^1,4/(1,4-1)=0,53; β=p₂/p₁=0,1/0,3=0,33; режим критичний.

Вкажіть в яких межах знаходиться відношення при витіканні газів? \\\\\\ 1>β>β_кр=p_кр/p₁=(2/(k+1))^(k/(k-1): одноатомні – 0,49; дво – 0,528; трьох – 0,546.

Чому дорівнює показник політропи при витіканні одноатомного газу через сопло? \\\\\\ n=k=1,67.

Що представляє собою диференційний дросель ефект? \\\\\\ α_i= - характеристика зміни температури залежно від тиску в процесі дроселювання.

Як змінюється температура газу при дроселюванні, якщо диференційний дросель ефект додатній? \\\\\\ Падає.

Як зміниться температура газу при дроселюванні, якщо його температура більша температури інверсії? \\\\\\ Газ нагріватиметься.

Задачі рівня складності B

Який профіль повинно мати сопло при числі Маха М < 1? \\\\\\ Звужуючий.

Наведіть І-й закон термодинаміки для ізоентропійної течії: \\\\\\ δq=dh+ωdω+δl_т.

Яка температура кисню встановиться на виході його із звужуючого сопла при критичній швидкості 330 м/с? \\\\\\ ω_кр= за цим рівн-м – Т=359,3 К.

Яким буде режим витікання азоту у звужуючому соплі, якщо тиск у посудині 0,5 МПа, а тиск в навколишньому середовищі 0,1 МПа. \\\\\\ β_кр=(2/(k+1))^k/(k-1)=(2/(1,4+1))^1,4/(1,4-1)=0,53; β=p₂/p₁=0,1/0,5=0,2; режим критичний.

Чому дорівнює для двоатомних газів? \\\\\\ β_кр=p_кр/p₁=(2/(k+1))^(k/(k-1)= 0,528.

Яке значення має критична швидкість витікання азоту через сопло при температурі 400 ^оС? \\\\\\ ω_кр= 482,8 К.

За якою формулою визначається зміна температури реального газу при дроселюванні?\\\\\\

Як змінюються параметри ідеального газу при дроселюванні? \\\\\\ Питомий об’єм та ентропія зростають, а температура не змінюється.

Чому дорівнює критичний тиск в горловині сопла Лаваля, якщо початковий тиск метану складає 0,6 МПа? \\\\\\ p_кр=p₁·(2/(k+1))^k/(k-1)=0,6·10⁶·(2/(1,29+1))^{1,29/(1,29-1)}=328,5 кПа.

Чому дорівнює масова витрата газу в каналі площею поперечного перерізу 100 см², якщо питомий об’єм газу 0,55 , а швидкість витікання 65 ? \\\\\\ =0,55·100·10^-4·65=0,3575 кг/с.

Чому дорівнює критичний тиск для водню, якщо на вході в сопло р₁ = 1,5 МПа? \\\\\\ p_кр=p₁·(2/(k+1))^k/(k-1)=1,5·10⁶·(2/(1,4+1))^1,4/(1,4-1)=792,4 кПа.

При якій температурі критична швидкість витікання аміаку дорівнює 280 ? \\\\\\ ω_кр= – Т=142,3 К.

Чому дорівнює питома газова стала багатоатомного газу при витіканні якого з посудини необмеженого об’єму при температурі 27 ^оС досягається швидкість 350 ? \\\\\\ ω_кр= – R=362,4.

Обчислити критичну швидкість для водню при температурі перед соплом 15 ⁰С. \\\\\\ ω_кр= = 1181,8 м/с.

Обчислити теоретичну швидкість витікання повітря, якщо надлишковий тиск в повітропроводі 0,2 бар, барометричний тиск 758 мм.рт.ст., а початковий питомий об’єм повітря 0,21 м³/кг. \\\\\\ =395,96 м/с.

Визначити температуру повітря в резервуарі, якщо відомо що швидкість витікання повітря 310 м/с і дорівнює критичній. Барометричний тиск р_б = 1,01 бар. \\\\\\ 287,31 K.

Визначити тиск повітря в резервуарі, при якому може бути досягнута швидкість витікання 500 м/с. якщо температура стиснутого повітря 20 ⁰С, а витікання буде відбуватись в навколишнє середовище з тиском 1,01 бар. \\\\\\ Звідси p₁= =701,3 кПа.

Повітря з початковим тиском 1,5 МПа і температурою t₁ = 100 ⁰C витікає через звужуюче сопло в середовище з тиском 0,9 МПа. Визначити теоретичну швидкість витікання. \\\\\\ = =318,8 м/с.

Визначити швидкість витікання аміаку через звужуюче сопло із посудини, в якій підтримується тиск р₁ = 5 МПа і температура t₁ = 50 ⁰C , в середовище з тиском р₂ = 4 МПа. \\\\\\ = =262,2 м/с.

Задачі рівня складності C

Яке значення повинна мати молярна маса трьохатомного газу при витіканні якого через сопло початкова температура становить 237 ^оС і критична швидкість дорівнює 330 м/с? \\\\\\ μ= 43,87.

Обчисліть витрату вуглекислого газу в середовище з тиском 0,1 МПа через сопло при його початковому тиску 1 МПа, початковому питомому об’ємі 0,275 м³/кг і вихідному діаметрі сопла 16 мм \\\\\\ 0,122 кг/с.

Яке числове значення має витрата газу, якщо коефіцієнт витрати α = 0,29; діаметр отвору діафрагми d = 15 мм, густина газу ρ = 0,68 , а перепад тиску на діафрагмі = 3,94 кПа. \\\\\\ G= 0,00375.

Визначити масову витрату кисню при його витіканні з посудини через звужуюче сопло з площею вихідного перерізу 20 мм². Тиск газу в посудині р₁ = 5 МПа і його температура t₁ = 80 ⁰C, а тиск в середовищі в яке відбувається витікання р₂ = 0,4 МПа. \\\\\\ 1,62 кг/с.