Геометрический профиль сопла. 
Обобщение результатов

Определяем длину суживающейся (дозвуковой) части сопла:

Находим длину расширяющейся (сверхзвуковой) части сопла:

Вычисляем общую длину сопла:

L=0.096+1.556=1.652м.

Расчёт дополнительных сечений

а) Сечение 1.

Возьмём скорость в 1 сечении W₁ = 200 м/с.

Находим коэффициент скорости в сечении 1:

Используя газодинамическую функцию (л), находим температуру газа в сечении 1:

Рассчитаем давление газа в сечении 1, используя газодинамическую функцию (л):

Найдём плотность газа в сечении 1, используя газодинамическую функцию (л):

Из уравнения неразрывности потока находим площадь сечения 1:

Находим диаметр сечения 1:

Расстояние между сечением 1 и критическим сечением:

Вычисляем скорость звука в сечении 1:

м/с Определяем число Маха в сечении 1:

б) Сечение 2.

Возьмём скорость в сечении 2 W₂ = 300 м/с.

Находим коэффициент скорости в сечении 2:

Используя газодинамическую функцию ф (л), находим температуру газа в сечении 2:

Рассчитаем давление газа в сечении 2, используя газодинамическую функцию р (л):

Найдём плотность газа в сечении 2, используя газодинамическую функцию е (л):

Из уравнения неразрывности потока находим площадьсечения 2:

Находим диаметр сечения 2:

Расстояние между сечением 2 и критическим сечением:

Вычисляем скорость звука в сечении 2:

м/с Определяем число Маха в сечении 2:

в) Сечение 3.

Возьмём скорость в 3 сечении W₃ = 1500 м/с.

Находим коэффициент скорости в сечении 3:

Используя газодинамическую функцию ф (л), находим температуру газа в сечении 3:

Рассчитаем давление газа в сечении 3, используя газодинамическую функцию р (л):

Найдём плотность газа в сечении 3, используя газодинамическую функцию е (л):

Из уравнения неразрывности потока находим площадьсечения 3:

Находим диаметр сечения 3:

Расстояние между сечением 3 и критическим сечением:

Вычисляем скорость звука в сечении 3:

м/с Определяем число Маха в сечении 3:

М₃=1500/2782=0,539.

г) Сечение 4.

Возьмём скорость в 4 сечении W₄ = 1600 м/с.

Находим коэффициент скорости в сечении 4:

Используя газодинамическую функцию ф (л), находим температуру газа в сечении 4:

Рассчитаем давление газа в сечении 4, используя газодинамическую функцию р (л):

Найдём плотность газа в сечении 4, используя газодинамическую функцию е (л):

Из уравнения неразрывности потока находим площадь сечения 4:

Находим диаметр сечения 4:

Расстояние между сечением 4 и критическим сечением:

Вычисляем скорость звука в сечении 4:

м/с Определяем число Маха в сечении 4:

М₄=1600/2771=0,577.

С помощью основных (входного, критического и выходного) и дополнительных сечений 1, 2, 3, 4 строим графики зависимости Р, T, W, a, с по длине сопла. Результаты вычислений приведены в таблице 1. Графики представлены в приложении Б.

Таблица 1 — Результаты расчетов.

Параметры.	P106, Па.	л.	с, кг/м3	W, м/с.	F, м2	T, К.	a, м/с.	M.
сечения.
	входное.
	1 доп.
	2 доп.		0,026.
	Крити-ческое.			580,9.
	3 доп.		0,539.
	4 доп.		0,577.
	выходное.	0,0001.

Вывод: По графику зависимости Р, T, W, a, с по длине сопла можно проследить, что, при уменьшении площади поперечного сечения, скорость газа уменьшается и увеличивается, при увеличении площади.

На входном сечении сохраняется максимальное давление 5,99 МПА при скорости поток 150 м/с, в выходном сечении мы имеем давление 0,0001 МПа, а скорость поток увеличилась до 6194 м/с при том что площадь поперечного сечения на выходе — максимальная. Так же начальная температура уменьшилась более чем в 20 раз с 699,6 К до 28,84 К.

Такая закономерность характерна для сверхзвукового сопла Лаваля, которая используется в холодильной технике.