Сопла Лаваля

Сопло Лаваля — технічне пристосування, яке служить для прискорення газового потоку, що проходить по ньому до швидкостей, що перевищують швидкість звуку. У найпростішому випадку сопло представляє собою циліндричний або конічний патрубок (насадок), один кінець якого приєднаний до джерела рідини чи газу, а з іншого виходить сформований струмінь.

Принцип дії

Сопло Лаваля – це комбіноване сопло, яке спочатку звужується, а після розширюється. В самому вузькому місці(найменше січення) завжди встановлюється критична швидкість [math]{\omega _{2kp}}[/math] і максимальна витрата.В розширюючій частині при постійній витраті [math]{m_{\max }}[/math] швидкість зростає, а її величина визначається з рівняння (1).

[math]{\omega _2} = \sqrt {2\frac{k}{{k - 1}}} {P_1}{V_1}\left[ {1 - {{\left( {\frac{{{P_2}}}{{{P_1}}}} \right)}^{\frac{{k - 1}}{k}}}} \right][/math] - швидкість потоку

Сопло використовується для раціонального використання енергії потоку при умові, що [math]\frac{{{P_2}}}{{{P_1}}} \triangleleft {\beta _{kp}}[/math]. Розміри сопла визначаються з рівняння (2) у випадку коли відома витрата m. Спочатку знаходимо площу мінімального січення сопла і його діаметр.

Довжина розширюючої частини визначається:

[math]l = \frac{{D - d}}{{2tg\frac{\alpha }{2}}}[/math], де

• D – діаметр вихідного січення;
• d – мінімальний діаметр сопла (у найвужчій частині);
• α - кут конусності, який вибирають з умови неперервності потоку;
• α=10-12°