Вопрос специалистам.

[Fedorov]

Есть такая проблема. Надо рассчитать критическое сечение сопла: вариант а) сопло ступенчатое цилиндрическое и вариант б) сопло дивергентно-конвергентное, т.е. сопло "Лаваля". Исходные данные для расчета: газ, проходящий через сопло- воздух; секундный дебет газа через сопло 0,9-1,0 нормальных куб. м./ сек, скорость газа в критическом сечении (на срезе сопла) 120-140 м/сек., полное давление воздуха перед соплом 1,6 кгс/кв. см (избыточное 0,6 кгс/кв.см). Необходимо знать геометрические размеры сопла, необходимые для его изготовления.
Спасибо за помощь.

Может кто-нибудь посоветует как решить задачу, или литературу. Или сам решит её, но денег я наверное дать не могу, т.к. я далеко :)

[Gering]

Ладно, пока только замечания, будет завтра время - попробую прикинуть.


quote:

Originally posted by Hellflyer:
Есть такая проблема. Надо рассчитать критическое сечение сопла: вариант а) сопло ступенчатое цилиндрическое и вариант б) сопло дивергентно-конвергентное, т.е. сопло "Лаваля". Исходные данные для расчета: газ, проходящий через сопло- воздух; секундный дебет газа через сопло 0,9-1,0 нормальных куб. м./ сек, скорость газа в критическом сечении (на срезе сопла) 120-140 м/сек., полное давление воздуха перед соплом 1,6 кгс/кв. см (избыточное 0,6 кгс/кв.см). Необходимо знать геометрические размеры сопла, необходимые для его изготовления.
Спасибо за помощь.

Может кто-нибудь посоветует как решить задачу, или литературу. Или сам решит её, но денег я наверное дать не могу, т.к. я далеко :)

1. Ступенчатое-цилиндрическое - это как? Просто резко (мгновенно) меняется диаметр с некого на критический? А потом как идет?

2. "дивергентно-конвергентное" - это какой-то новый термин? Видимо имеется в виду "суживающиеся-расширяющиеся" сопло?

3. Воздух какой - холодный или горячий (короче, откуда он)?

4. Критическое сечение - это то, где скорость потока газа равна скорости звука. Т.е. 120-140 м/с - это скорость газа на срезе?

5. Давление на срезе не волнует?

6. Температура газа перед соплом?

мда, видимо завтра не получится - температура нужна перед соплом...

[Gering]

Да, еще вопрос: расход в кубометрах - это при каком давлении? Атмосферном? Т.е. 1,225*(0,9...1,0) кг?

[ded]

интересно,а зачем тебе это нужно?

[Fedorov]

1. Ступенчатое-цилиндрическое - это как? Просто резко (мгновенно) меняется диаметр с некого на критический? А потом как идет?

Ступенчатое цилиндрическое сопло – это такое сопло, в котором сечение на входе и на выходе меняется через «ступеньку» в 45 градусов. Соотношение диаметров сопла вход/выход, как правило, делается 1:2

2. "дивергентно-конвергентное" - это какой-то новый термин?
Видимо имеется в виду "суживающиеся-расширяющиеся" сопло?
Да

3. Воздух какой - холодный или горячий (короче, откуда он)?
Скорости указаны для холодного воздуха. Фактически будет поступать горячий воздух из камеры сгорания с температурой 400-450 градусов Цельсия. Если в расчет брать эту температуру, то скорости возрастут. Интересно будет посчитать на горячий воздух. Это позволит более эффективно рассчитать показатели струйной мельницы

4. Критическое сечение - это то, где скорость потока газа равна скорости звука. Т.е. 120-140 м/с - это скорость газа на срезе?
Меня интересует скорость на срезе сопла

5. Давление на срезе не волнует?
Если есть возможность посчитать, то это хорошо. можно будет оценить работу измельчения струи газового потока.

6. Температура газа перед соплом?
450 градусов Цельсия.

Общие пояснения. Установка состоит из турбовоздуходувки типа ТВ 50-1,6 с объемной подачей 50-60 куб. м/мин и полным давлением на выходе 1,6 кг/см кв. Воздух из воздуходувки поступает в камеру сгорания, в которой подогревается продуктами сгорания сжиженного газа до температуры 400-450 градусов и затем через 4 сопла, расположенных диаметрально противоположно, поступает в струйную мельницу-сушилку, в которую через загрузочное отверстие питателем подается влажный порошок минерала, который надо высушить с 16 % до 0,5 % и измельчить с200 мкм до 20 мкм (90 % частиц размером менее 20 мкм и 99,5 % частиц размером менее 45 мкм). Измельчение будет происходить, если газовые струи будут иметь достаточную скорость для разгона частиц минерала. Эта скорость не должна быть ниже 110-120 м/с для холодного воздуха и 340 м/с для горячего. Чем выше скорость, тем выше производительность мельницы. Далее продукт улавливается в аспирационной системе и упаковывается.

[Gering]

quote:

Originally posted by Hellflyer:
1. Ступенчатое-цилиндрическое - это как? Просто резко (мгновенно) меняется диаметр с некого на критический? А потом как идет?

Ступенчатое цилиндрическое сопло – это такое сопло, в котором сечение на входе и на выходе меняется через «ступеньку» в 45 градусов. Соотношение диаметров сопла вход/выход, как правило, делается 1:2


понял


quote:

Originally posted by Hellflyer:

3. Воздух какой - холодный или горячий (короче, откуда он)?
Скорости указаны для холодного воздуха. Фактически будет поступать горячий воздух из камеры сгорания с температурой 400-450 градусов Цельсия. Если в расчет брать эту температуру, то скорости возрастут. Интересно будет посчитать на горячий воздух. Это позволит более эффективно рассчитать показатели струйной мельницы


меня это интересовало в смысле выбора показателя адиабаты k (она же "гамма" или "капа" по старым ГОСТам) k=Cp/Cv - для простого воздуха это 1,4, для горячего 1,33, для струи после форсажной камеры 1,25.


quote:

Originally posted by Hellflyer:

4. Критическое сечение - это то, где скорость потока газа равна скорости звука. Т.е. 120-140 м/с - это скорость газа на срезе?
Меня интересует скорость на срезе сопла


ну дык скорость можно сделать хоть почти звуковой - просто убрать расширяющуюся часть сопла, так что просто определи - что ты хочешь на срезе.


quote:

Originally posted by Hellflyer:

5. Давление на срезе не волнует?
Если есть возможность посчитать, то это хорошо. можно будет оценить работу измельчения струи газового потока.


да этим давлением и определяется степень нерасчетности сопла - для нормального КПД давление должно быть равным атмосферным, чтоб струю не колбасило после сопла - а то "бочкообразную структуру" можно получить, или наоборот срыв внутри сопла.


quote:

Originally posted by Hellflyer:

Общие пояснения. Установка состоит из турбовоздуходувки типа ТВ 50-1,6 с объемной подачей 50-60 куб. м/мин и полным давлением на выходе 1,6 кг/см кв. Воздух из воздуходувки поступает в камеру сгорания, в которой подогревается продуктами сгорания сжиженного газа до температуры 400-450 градусов и затем через 4 сопла, расположенных диаметрально противоположно, поступает в струйную мельницу-сушилку, в которую через загрузочное отверстие питателем подается влажный порошок минерала, который надо высушить с 16 % до 0,5 % и измельчить с200 мкм до 20 мкм (90 % частиц размером менее 20 мкм и 99,5 % частиц размером менее 45 мкм). Измельчение будет происходить, если газовые струи будут иметь достаточную скорость для разгона частиц минерала. Эта скорость не должна быть ниже 110-120 м/с для холодного воздуха и 340 м/с для горячего. Чем выше скорость, тем выше производительность мельницы. Далее продукт улавливается в аспирационной системе и упаковывается.

если 50-60 куб. мин разделить на 4 сопла, то через каждое будет проходить 0,2-0,25 куб.м./сек. Так? или твои первоначальные требования точны?

Сорри, но раньше среды не получиться - праздники, дела...