По мере движения газа по соплу, его абсолютная температура Т и давление Р снижаются, а скорость V возрастает. Внутренняя энергия газа преобразуется в кинетическую энергию его направленного движения. КПД этого преобразования в некоторых случаях (например, в соплах современных ракетных двигателей) может превышать 70 %. М – число Маха (скорость звука).
На сужающемся, докритическом участке сопла движение газа происходит с дозвуковыми скоростями (М < 1). В самом узком, критическом сечении сопла локальная скорость газа достигает звуковой (М = 1). На расширяющемся, закритическом участке, газовый поток движется со сверхзвуковыми скоростями (М > 1).
Суживающая часть сопла называется конфузором, а расширяющая – диффузором. Диффузор по длине всегда больше конфузора. Иногда длина диффузора превышает длину конфузора в 250 раз. Удлинение диффузора увеличению скорости истечения газа из сопла, а соответственно и тяги.
Объяснение:
Дано:
P = 500 Вт
cos φ = 0,5
I = 20 А
R - ?
XL - ?
Z - ?
U - ?
Из формулы для активной мощности:
P = I²·R·cos φ
Активное сопротивление:
R = P / (I²·cos φ)
R = 500 / (20²·0,5) = 2,5 Ом
Полная мощность:
S = P / cos φ = 500 / 0,5 = 1000 В·А
Реактивная мощность:
Q = √ (S² -P²) = √ (1000² - 500²) ≈ 870 вар
Но:
Q = I²·XL·sin φ
sin φ = √ (1 - cos² φ) = √ (1-0,5²) ≈ 0,87
Индуктивное сопротивление:
XL = Q / (I²·sinφ)
XL = 870 / (20²·0,87) ≈ 2,5 Ом
Полное сопротивление:
Z = √ (R²+XL²)
Z = √(2,5² + 2,5²) ≈ 3,5 Ом
Напряжение в сети:
U = I·Z = 20·3,5 = 70 В