В активной ступени перегретый пар с начальным давлением р0=3,5 МПа и температурой t0=435 °С

В активной ступени перегретый пар с начальным давлением р0=3,5 МПа и температурой t0=435 °С расширяется до p1=1,2 МПа. Определить площадь выходного сечения суживающегося сопла, если скоростной коэффициент сопла φ=0,95; расход пара через сопло M=2,1кгс и коэффициент расхода сопла l=0,96.

Критическое давление пара при истечении его из сопла определяем по формуле:
pкр=βкр×р0=0,546×3,5=1,911 МПа
Находим на is-диаграмме энтальпии пара i0=3303кДжкг, iкр=3126кДжкг, i1=3005кДжкг и удельные объемы пара vкр=0,144м3кг; v1=0,205м3кг.
Действительную скорость истечения пара из сопл определяем по формуле:
cl=44,4×φ×i0-i1=44,4×0,95×3303-3005=728,14мс
Площадь выходного сечения расширяющегося сопла, по формуле:
f1=M×v1l×c1=2,1×0,2050,96×728,14=0,615×10-3 м2
Критическая скорость истечения пара из сопл, по формуле:
cкр=44,4×φ×i0-iкр=44,4×0,95×3303-3126=561,17мс
Площадь минимального сечения расширяющегося сопла, по формуле:
fmin=M×vкрl×cкр=2,1×0,1440,96×561,17=0,56×10-3 м2
Ответ: fmin=0,56×10-3 м2.