Ugelli 1

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Politecnico di Milano Facoltà di Ingegneria Industriale Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale Insegnamento di Propulsione Aerospaziale Anno accademico 2011/12 Cap. 4 – Sez. d Ugelli per esoreattori e endoreattori Esercizi svolti ______________________________________________________________ rev. dicembre 2011 ESERCIZIO 4d.1 Un ugello semplicemente convergente (vedi Fig. 2.1) espande un flusso d’aria scaricando in atmosfera ( ap = 1.013 10 5 N/m 2). Le condizioni a monte dell’ugello sono le seguen ti: p 0= 7.000 10 5 N/m 2, T 0 = 290 K. Si richiede di calcolare: ► la pressione sulla sezione di efflusso dell’ugello; ► la pressione di ristagno minima per la quale il flusso è bloccato; ► la pressione sulla sezione di efflusso se la pressione di ristagno a monte viene ridotta a 1.75 10 5 N/m 2. SOLUZIONE Essendo l’ugello semplicemente convergente il fluss o in uscita potrà essere al più sonico. Affinché ci ò avvenga il rapporto tra la pressione dell’ambiente in cui l’ugello scarica il flusso e quella di rista gno a monte dello stesso deve essere inferiore al rapporto crit ico delle pressioni. Il rapporto critico è definito come il rapporto tra la pressione di ristagno e quella stat ica per cui il flusso in uscita ha velocità pari a quella locale del suono, in aria tale rapporto risulta pari a: (1) 0.52832.4 2 pp 0.4 1.4 00 =    =     ⇒      +=      = − critico j γaria γ γ critico j p γ p 4 . 1 1 1 2 Con le condizioni assegnate dal problema, il rappor to tra pressione di ristagno e la pressione dell’am biente in cui l’ugello scarica il flusso è pari a: 0.1447 [Pa] 107.000 [Pa] 101.013 p 5 5 0 =      ⋅ ⋅=      ap Poiché risulta critico ja pp       <      00 pp il flusso risulterà sicuramente in condizioni di…