ДЗ: Расчёт течений газа в соплах [Вариант 13]

В архив вложен отчёт по выполненному домашнему заданию с кодом в приложении, а также сама программа, выполненная в Jupiter Notebook.
Условие домашнего задания:

Цели и задачи в данном домашнем задании:

1. Для конфузорного сопла с диаметром выходного сечения определить давление в окружающей среде, соответствующее критическому режиму истечения. Рассчитать в этом случае расход газа в выходном сечении G_В.

2. По заданным геометрическим параметрам построить геометрию сопла Лаваля и график изменения площади поперечного сечения сопла от координаты с использованием библиотеки Matplotlib языка Python.

3. Найти распределение числа Маха и скоростного коэффициента λ с использованием численных методов для решения нелинейных уравнений вида f(x) = 0. Проверить полученный результат с помощью функции fsolve модуля Optimize библиотеки SciPy языка Python.

4. Найти распределение всех параметров (давления, температуры, плотности, скорости звука, числа Маха, скоростного коэффициента, скорости течения газа) по длине сопла и построить соответствующие графики с использованием библиотеки Matplotlib языка Python. Для этого как в дозвуковой, так и в сверхзвуковой части нужно взять не менее 50 расчетных точек.

5. Проанализировать изменение всех величин по длине сопла.

6. Проанализировать поведение произведения по длине сопла, представляющее собой секундный расход через единичное сечение.

7. Посчитать тягу реактивного двигателя в вакууме и удельную тягу в вакууме. При внешнем давление равном атмосферному ( = 105 Па), вычислить тягу, удельную тягу.

8. Сформулировать соответствующие выводы.