Сопло
Сопло́ — канал переменного поперечного сечения, предназначенный для разгона жидкостей или газов до определённой скорости и придания потоку требуемого направления.
Принцип действия сопла основан на непрерывном увеличении скорости жидкости или газа в направлении течения от входного до выходного сечения. Для обеспечения течения жидкости (газа) необходим перепад давления с превышением его на входном сечении.
Устройство
Массовый расход газа, истекающего из сопла, — около 800 кг/с. Скорость истечения — около 4000 м/с.
В простейшем случае сопло представляет собой цилиндрический или конический патрубок, один конец которого присоединён к источнику жидкости или газа, а из другого истекает струя.
Примерами гидравлических сопел могут служить ствол пожарного брандспойта или сопло фонтана.
В зависимости от скорости истечения жидкости или газа различают дозвуковое и сверхзвуковое сопло. Для дозвукового сопла характерно равенство давлений на выходе сопла и в окружающей среде. В таком сопле при возрастании давления на входе сопла и постоянном давлении окружающей среды скорость в выходном сечении сначала увеличивается, а затем при определенном значении входного давления становится постоянной и не изменяется при дальнейшем увеличении давления на входе. При этом скорость истечения равна местной скорости звука и называется критической.
Сопло Лаваля (сверхзвуковое) состоит из двух участков — сужающегося, предназначенного для ускорения потока до местной скорости звука, и расширяющегося, предназначенного для ускорения потока до сверхзвуковой скорости. Самое узкое поперечное сечение сверхзвукового сопла называют критическим.[1]
Применение
В ракетной технике сопло — это часть ракетного двигателя, смежная с камерой сгорания, имеющая переменное сечение и предназначенная для передачи двигателю части кинетической энергии продуктов сгорания. В литейном производстве (литьё по газифицируемым (выжигаемым) моделям) дюза, или вента (англ. vent) — это цилиндр или шестигранник с отверстиями или пазами (щелями), предназначенный для отвода воздуха из полости прессформы в процессе заполнения пенополистиролом и подача пара, необходимого для формования пеномодели.
В устройстве струйных принтеров дюза, или форсунка (англ. nozzle), — отверстие, через которое краска подаётся на бумагу. [2]
В газовых горелках это элемент горелки, в котором потенциальная энергия среды преобразуется в кинетическую энергию истекающей струи.