Профилирование сопел.

На рис. показано сопло Лаваля, составленное из двух конусов, соединенных горловиной, которая описана дугой окружности. Такие сопла применяются при не очень больших сверхзвуковых скоростях истечения (М< 3). Рекомендуется боковые углы сужающейся части сопла брать в пределах 15− 30°, расширяющейся части в пределах 5− 8°; радиус кривизны стенки горловины должен быть не меньше диаметра критического сечения. При этих условиях такое конусное сопло дает уменьшение импульса в сравнении с соплами специального профиля не более чем на 1− 2%. Рассмотрим простой геометрический метод расчета сопла, дающий контуры, очень близкие к оптимальным. Горловина такого сопла описывается двумя окружностями: дозвуковая часть − радиусом и сверхзвуковая часть − радиусом , где − радиус критического сечения. К отрезку дуги радиуса под заданным углом QN к оси сопла проводится касательная NQ до пересечения с отрезком Qa, проходящим через срез сопла и наклоненным к оси под заданным углом . Отрезки NQ и Qa разбиваются на равное число участков, причем точки деления линии Qa соединяются с одноименными точками деления линии NQ; огибающая полученной сетки прямых образует искомый контур сопла. Контур предельно короткого сопла определяется путем смещения точки N (рис. 8.11) в критическое сечение («угловое сопло»); угол QN выбирается так, чтобы увеличение числа Маха происходило до значения числа Маха на срезе сопла.