Расчет и экспериментальное исследование сопл с большими к.п.д., работающих на двухфазной среде

Как известно, решение задачи о построении контура сопла, оптимального по к.п.д., в одномерном приближении в общем случае состоит из участков краевого и двустороннего экстремума. В частном случае лишь один участок краевого экстремума может быть решением такой задачи. При удачном выборе варьируемой функции и ограничений на нее, используя лишь ее граничные значения, можно получить сопла с большими к.п.д. Рассмотрен случай, когда варьируемая функция $u(z)=(1/p)(dp/dz)$ принимает свои граничные значения по всей длине сопла, при этом задача сводится к обычной обратной задаче сопла Лаваля. Показано, что при уменьшении $\max_{z\in{[0,l]}}\vert\frac1p\frac{dp}{dz}\vert$ и одновременном увеличении длины сопла увеличивается его к.п.д. По результатам численных расчетов спроектировано и изготовлено сопло Лаваля. Проведено исследование на специальном пароводяном стенде. Результаты эксперимента хорошо согласуются с расчетом.