Dysza de Lavala


Dysza de Lavala w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania Prędkość przepływu w dyszy wzrasta w kierunku przepływu (od koloru zielonego do czerwonego)

Dysza de Lavala – kanał aerodynamiczny dzięki któremu można uzyskać przepływ naddźwiękowy wykorzystywany w niektórych typach turbin parowych, w silnikach odrzutowych i rakietowych. Wynalazcą urządzenia jest Gustaf de Laval (1845–1913), szwedzki inżynier i przemysłowiec.

Opis działania dyszy | edytuj kod

Przekrój dyszy Lavala w początkowym odcinku ulega zwężeniu, następnie rozszerza się. W części zwężającej się następuje przyspieszenie gazu od prędkości początkowej do prędkości dźwięku. W końcowej części następuje dalsze przyspieszanie powyżej prędkości dźwięku, chociaż przyspieszenie stopniowo maleje. Na całej długości dyszy gaz rozpręża się i ma miejsce wzrost jego prędkości. Podczas pracy naddźwiękowej przekrój najwęższy jest przekrojem krytycznym, a parametry gazu w nim występujące – parametrami krytycznymi.

Wyjaśnienie zasady działania | edytuj kod

Prędkość przepływu gazu zależy od wielkości przekroju poprzecznego. Zależność ta zmienia swój kierunek, gdy prędkość gazu przekracza prędkość dźwięku w tym gazie. Wyraża to wzór wynikający z równania ciągłości

d v v = 1 1 M 2 d S S , {\displaystyle {\frac {dv}{v}}=-{\frac {1}{1-M^{2}}}{\frac {dS}{S}},}

gdzie:

d v v {\displaystyle {\frac {dv}{v}}} – względna zmiana prędkości gazu, d S S {\displaystyle {\frac {dS}{S}}} – względna zmiana pola przekroju poprzecznego dyszy, M = v v d z {\displaystyle M={\frac {v}{v_{dz}}}} liczba Macha.

Ze wzoru wynika, że gdy prędkość gazu jest mniejsza od prędkości dźwięku ( M < 1 ) , {\displaystyle (M<1),} wówczas zwężanie przekroju powoduje wzrost prędkości. Gdy prędkość przekroczy prędkość dźwięku ( M > 1 ) , {\displaystyle (M>1),} wyrażenie w mianowniku staje się ujemne i wzrost prędkości może być powodowany wzrostem pola przekroju poprzecznego dyszy. Widać więc, że jeśli gaz w części zbieżnej zostanie rozpędzony do prędkości dźwięku, co zależy od różnicy ciśnień między wlotem i wylotem dyszy, to w części rozbieżnej może rozpędzać się dalej.

Na podstawie artykułu: "Dysza de Lavala" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy