流體流量及流速分析與計算(編輯修改稿)
2025-07-23 04:57 本頁面
【文章內容簡介】 管的喉部截面保持臨界狀態(tài)，故流量保持不變。圖中b0段是依式(433)的解析解繪制的，正常工作圖420 噴管流量與壓力比的關系（氣體作等熵流量）的噴管不會出現(xiàn)這種情況。當噴管出口截面外壓力（即背壓）低于臨界壓力時，收縮噴管出口截面的壓不會降低到低于臨界壓力，流量也不再變化，等于出口截面的壓力為時的流量。 ☆ 在給定的條件下，即給定工質性質和進口截面參數(shù)、背壓等條件后噴管的流量就確定了，穩(wěn)定流動時任何截面的流量都是相同的，但若條件改變，如背壓改變，導致出口截面壓力改變，則噴管的流量必然會隨之而改變。所以根據(jù)連續(xù)性方程，穩(wěn)定流動時氣體通過噴管任何截面的質量流量都相同和噴管流量隨而改變是兩個范疇的問題。 根據(jù)氣體穩(wěn)定流動的連續(xù)性方程，氣體通過噴管任何截面的質量流量都是相同的。為什么噴管的流量還隨而變化？ 返回…背壓與流量及出口壓力的關系 對于在收縮噴管內作可逆等熵流動的氣體而言，當噴管的背壓時，噴管出口截面的壓力只能達到背壓，即；當噴管的背壓時，由于受噴管內氣體流速改變的幾何條件的制約，噴管出口截面的壓力只能達到，所以氣體不能在噴管內膨脹到，即，因此噴管的質流量不會繼續(xù)上升。而對于縮放噴管，在設計工況下，噴管出口截面的壓力可以達到背壓，即，但是在喉部截面上，氣流達到臨界，壓力等于臨界壓力，流速等于當?shù)匾羲?，流量受喉部截面制約。 ☆ 當背壓 比設計背壓下降時，因噴管不能提供足夠大的截面積，故氣體在噴管內膨脹不足，氣體在離開噴管后自由膨脹，其流量保持與喉部截面相等而保持不變。當背壓比設計背壓高時，氣體在噴管內過度膨脹，然后在噴管內某截面上產生激波，使壓力上升到高于背壓而排出。激波產生截面隨背壓升高向喉部截面推進，只要背壓仍低于臨界壓力，則喉部截面仍可保持臨界狀態(tài)，流量維持不變。如果縮放噴管工作時背壓比設計背壓低或高，將會發(fā)生什么現(xiàn)象？ 例題1.【例 49】 2.【例 410】…【例 49】壓力為3MPa,溫度為500℃的蒸汽以=150m/s的速度流入縮放噴管，在管內作等熵膨脹。已知噴管出口截面上蒸汽壓力=，噴管喉部截面積 ，求：(1)喉部截面蒸汽壓力；(2)噴管的質流量；(3)噴管出口截面積及出口截面上的流速。 解：(1) 據(jù) p1=3MPa，t1=500℃，在hs圖上確定點1，得h1=3457 kJ/kg 由于流速=150m/s,較大，故先求滯止參數(shù)： 在hs圖上通過點1，垂直向上截取，得滯止點0，查得=. 將代入式(430) 得υ= 則 (2) 從點1向下作垂線，交p== MPa于點c，得=3282 kJ/kg, = m3/kg。在喉部截面處，氣流達到臨界，所以 1
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