Так как водяной пар не является идеальным газом, то расчет ее истечения лучше выполнять не по аналитическим формулам, а с помощью h, s-диаграммы.
Пара с начальными параметрами Pj, Tj следует к среде с давлением Р2. Если мы пренебрегаем потерями энергии на трение при движении водяного пара по каналу и теплоотдачей к стенкам сопла
, то можно считать, что процесс утечки протекает при постоянной энтропии и изображается на h, s-диаграмме вертикальной прямой J-2 (рис. 1.36).
Очевидно, что на создание кинетической энергии струи рабочего тела, вытекающей тратится все теплопадиння, а только его часть AhKp = h1-h2Kp. Часть Ah-AhKp = h2Kp-h2, остается, представляет собой потери на вихревые движения при выходе струи из устья сопла.
В реальных условиях вследствие трения потока о стенки канала процесс утечки оказывается неравновесным, т.е. при течении газа выделяется теплота трения и поэтому энтропия рабочего тела возрастает. На рисунке 1.36 этот неравновесный процесс адиабатного расширения пара условно изображен штриховой линией 1-2 '. При том же перепаде давлений Р1-Р2 разница энтальпий h1-h2 = Ah получается меньше, чем Aho, в результате чего скорость истечения h2 'уменьшается. Физически это означает, что часть кинетической энергии потока из-за трения переходит в теплоту, скоростной напор С2 '/ 2 на выходе из сопла получается меньше, чем при отсутствии трения. Потеря в сопловом аппарате кинетической энергии вследствие трения выражается разницей Aho-Ah = h2'-h2. Отношение потерь в сопле до теплопадиння называется коэффициентом потери энергии в сопле.