Действительный расход газа через сопло несколько меньше теоретического, поскольку скорость потока по сечению канала распределена неравномерно: на стенке канала скорость потока равна нулю за счет «прилипания» — вязкого взаимодействия газа с твердой поверхностью. На оси потока скорость достигает максимального значения. Отношение действительного секундного расхода газа к теоретическому, определяемому зависимостью (6.48), называется коэффициентом расхода:
G
^действ
Численные значения коэффициента расхода м зависят от конструкции сопла и определяются экспериментально. Для сопл Виташинского или ле- мнискатного профиля коэффициенты расхода составляют ц = 0.95 — 0.99. Для конических сопл при различных углах конусности значения ц могут уменьшаться вплоть до 0.65.
Сверхзвуковая часть сопла. Дальнейшее увеличение скорости сопровождается более быстрым уменьшением плотности, и для компенсации этого G=
образом, сверхзвуковая часть сопла должна выполняться в виде расширяющегося канала. Форма расширяющейся части сопла может быть в первом приближении принята конической. Угол раствора конуса принимается не превосходящим 12° — 14°, хотя в отдельных случаях (в целях сокращения размеров) этот угол увеличивают.
Комбинация из суживающегося (дозвукового) и расширяющегося каналов образует сверхзвуковое сопло. В самом узком сечении сопла (горловине) скорость потока равна критической. Такое геометрическое сопло называется соплом Лаваля.
Радиус кривизны стенки горловины сопла должен быть не меньше диаметра критического сечения. Такое сопло может обеспечить лишь приближенное к заданному среднее значение скорости на выходе и создает неравномерное распределение местных скоростей. Для получения равномерного потока применительно к аэродинамическим трубам и реактивным аппаратам с очень большой скоростью истечения используются сопла со специально профилированными стенками. Следует отметить, что сверхзвуковое сопло в целом эффективно (с минимальными потерями) работает лишь в расчетном режиме.
предыдущаяследующая