氣體的流動課件ppt(編輯修改稿)
2025-09-01 19:44 本頁面
【文章內容簡介】 p 0dd ??Ma 0dd22??Ma00)1(2m a x2)12(12)( vpAq m ???? ??? ?對壓力比 求一階及二階導數，有： 和 可解得，當 時，有 和 ，即出口截面壓力比等于臨界壓力比時，單位截面面積流量有極大值。按流量公式可得單位面積的最大流量為 (613a) .. 12 噴管設計 — 依要求的流量計算截面積。為使氣體在噴管內充分膨脹降壓至背壓 pB ，應根據 pB /p0設計噴管。 當 pB /p0 ≥ pcr/p0，選用漸縮形噴管，這時令 p2 ＝ pB ， 按式 (613)得出口截面面積 ])()[(12 /)1(02/202002????? ????ppppvpqA m 當 pB /p0 ＝ pcr/p0，依然選用漸縮形噴管，也可按式 (613a)得出口截面面積（此時 cf2＝ c） 00)1/(22)12(12vpqA m???????? 進口截面面積一般不需計算，只要適當大于出口截面面積以保持噴管一定的形狀即可。 (614a) (614) .. 13 當 pB /p0 pcr/p0，選用縮放形噴管。此時需計算喉部面積和出口面積。 出口面積：令 p2 ＝ pB ， 按式 (614)計算求得； 喉部面積：此時喉部壓力等于臨界壓力，按式 (614a)求得 . 縮放形噴管漸放部分的長度一般按錐角等于 10176。～ 12176。 計算。錐角太大而氣流膨脹跟不上時會使氣流和管壁脫離而造成渦流損失。反之，錐角太小時長度過長，摩擦損失較大。 .. 14 工作條件變化時，噴管工作的狀況 漸縮噴管 ：若工作條件變動后仍能夠滿足 pB /p0 ≥ pcr/p0，則氣體在噴管中能充分膨脹，在出口截面依然有 p2 ＝ pB ，不會出現(xiàn)不正常的狀況。這時，通過噴管的流量按式 (613)可得 ])()[(12 )1(02202002????? ???? ppppvpAqm當 pB /p0 ＝ pcr/p0，則也可按式 (613a)得出 00)1/(22 )12(12 vpAqm???????? 若工作條件變動后有 pB /p0 pcr/p0 ， 則由于 漸縮形噴管出口截面壓力最低只能等于臨界壓力 pcr， 因而氣體在噴管中得不到充分膨脹降壓，而只能在噴管出口外面補充膨脹使壓力降低到 pB ， 變成擾動損失。 pB ≥ pcr pB pcr .. 15 對于 縮放形噴管 ，根據穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流的條件，流過喉部截面 Amin及出口截面 A2的流量應相等，則按式 (613)、 (614)可以得到 ???????/)1(02/202)1/(2m i n2)()()12(11???????ppppAA即當 Amin、 A2確定時 ， p2/p0 為一定值 。 因此在使用縮放形噴管時 ，只有當 pB/p0 等于原設計的出口壓力比 p2/p0時 ， 噴管才能正常工作 。 這時流過噴管的流量可以按喉部截面面積依式 (614)計算： 00)1/(2m i n )12(12 vpAqm????????.. 16 縮放形噴管 工作條件變動后，如 pB/p0小于 p2/p0的設計值，則氣體在噴管中只降壓到設計值 p2， 然后在噴管出口外面補充膨脹降壓到 pB ， 產生擾動損失。 如果 pB/p0高于 p2/p0的設計值，則如圖所示，在噴管出口附近會產生沖擊波，氣體壓力突
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