氣體與蒸汽的流動ppt課件(已修改)
2025-05-13 03:40 本頁面
【正文】 華北電力大學 能源與動力工程學院 第八章 氣體與蒸汽的流動 掌握定熵穩(wěn)定流動的基本方程； 理解促使流速改變的力學條件和幾何條件的基本涵義； 掌握噴管中氣體流速 、 流量的計算 ， 會進行噴管外形的選擇和尺寸的計算； 掌握滯止焓 、 臨界參數等基本概念和相關計算 。 研究內容 ： 主要研究流體流過變截面短管（噴管和擴壓管）時，其熱力狀態(tài)、流速與截面積之間的變化規(guī)律。 基本要求 沿流動方向上的一維問題：取同一截面上某參數的平均值作為該截面上各點該參數的值 。 可逆絕熱過程：流體流過管道的時間很短 ， 與外界換熱很小 ， 可視為絕熱 ， 另外 ，不計管道摩擦 。 穩(wěn)定流動 ： 流體在流經空間任何一點時，其全部參數都不隨時間而變化的流動過程。 簡化假設 ： 華北電力大學 能源與動力工程學院 8－ 1 穩(wěn)定流動的基本方程式 一、連續(xù)性方程 穩(wěn)定流動中，任一截面的所有參數均不隨時間而變，故流經一定截面的質量流量應為定值，不隨時間而變 。 如圖取截面 1－ 1和 2－ 2，兩截面的質量流量分別為 qmqm2，流速 cf cf 2，比體積為 v1和 v2，截面積 A A2 根據質量守恒定律： 常數???????vAcvcAvcAqqq fffmmm ?22211121微分： 0???vdvcdcAdAff 以上兩式為穩(wěn)定流動的連續(xù)方程式。它描述了流道內的流速、比體積和截面積之間的關系。普遍適用于穩(wěn)定流動過程。 1） 對于不可壓流體 （ dv = 0） ， 如液體等 ， 流體速度的改變取決于截面的改變 ， 截面積 A與流速 cf成反比； 2） 對于氣體等可壓流 ， 流速的變化取決于截面和比體積的綜合變化 。 結論： 二、穩(wěn)定流動能量方程式 由流動能量方程： 不計位能，無軸功，絕熱，則： 微分上式： iff wzzgcchhq ??????? )(2)( 12212212常數????22211222ff chch022?????????? fcddh噴管內流動的能量變化基本關系式。 氣體動能的增加等于氣流的焓降 任一截面上工質的焓與其動能之和保持定值，把兩者之和定義為一個參數：總焓或滯止焓 h0 22222112220fff chchchh ??????結論： 氣體在絕熱流動過程中，因受到某種阻礙流速降為零的過程。 在絕熱滯止時的溫度和壓力稱為滯止溫度 T0和滯止壓力 p0。若過程為定熵滯止過程： 絕熱滯止過程： 22222222110fpfpfppcTccTccTcTc ??????pfccTT220 ??100???????? kkTTpp在穩(wěn)定流動過程中 ， 若： 1） 任一截面上的參數不隨時間而變化； 2） 與外界沒有熱量交換； 3） 流經相鄰兩截面時各參數是連續(xù)變化； 4） 不計摩擦和擾動； 0?? vdvkpdp三、過程方程式 則過程是可逆絕熱過程。任意兩截面上氣體的狀態(tài)參數可用可逆絕熱過程方程式描述，對理想氣體（定比熱容）有： 微分上式，得： kkk pvvpvp ?? 2211Ma＜ 1 亞聲速 Ma＝ 1 氣流速度等于
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