氣體的流動(dòng)課件ppt(編輯修改稿)
2024-09-01 19:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 p 0dd ??Ma 0dd22??Ma00)1(2m a x2)12(12)( vpAq m ???? ??? ?對(duì)壓力比 求一階及二階導(dǎo)數(shù)，有： 和 可解得，當(dāng) 時(shí)，有 和 ，即出口截面壓力比等于臨界壓力比時(shí)，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(shè)計(jì) — 依要求的流量計(jì)算截面積。為使氣體在噴管內(nèi)充分膨脹降壓至背壓 pB ，應(yīng)根據(jù) pB /p0設(shè)計(jì)噴管。 當(dāng) pB /p0 ≥ pcr/p0，選用漸縮形噴管，這時(shí)令 p2 ＝ pB ， 按式 (613)得出口截面面積 ])()[(12 /)1(02/202002????? ????ppppvpqA m 當(dāng) 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(shí) cf2＝ c） 00)1/(22)12(12vpqA m???????? 進(jìn)口截面面積一般不需計(jì)算，只要適當(dāng)大于出口截面面積以保持噴管一定的形狀即可。 (614a) (614) .. 13 當(dāng) pB /p0 pcr/p0，選用縮放形噴管。此時(shí)需計(jì)算喉部面積和出口面積。 出口面積：令 p2 ＝ pB ， 按式 (614)計(jì)算求得； 喉部面積：此時(shí)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(zhǎng)度一般按錐角等于 10176。～ 12176。 計(jì)算。錐角太大而氣流膨脹跟不上時(shí)會(huì)使氣流和管壁脫離而造成渦流損失。反之，錐角太小時(shí)長(zhǎng)度過長(zhǎng)，摩擦損失較大。 .. 14 工作條件變化時(shí)，噴管工作的狀況 漸縮噴管 ：若工作條件變動(dòng)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(huì)出現(xiàn)不正常的狀況。這時(shí)，通過噴管的流量按式 (613)可得 ])()[(12 )1(02202002????? ???? ppppvpAqm當(dāng) 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(dòng)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(bǔ)充膨脹使壓力降低到 pB ， 變成擾動(dòng)損失。 pB ≥ pcr pB pcr .. 15 對(duì)于 縮放形噴管 ，根據(jù)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(yīng)相等，則按式 (613)、 (614)可以得到 ???????/)1(02/202)1/(2m i n2)()()12(11???????ppppAA即當(dāng) Amin、 A2確定時(shí) ， p2/p0 為一定值 。 因此在使用縮放形噴管時(shí) ，只有當(dāng) pB/p0 等于原設(shè)計(jì)的出口壓力比 p2/p0時(shí) ， 噴管才能正常工作 。 這時(shí)流過噴管的流量可以按喉部截面面積依式 (614)計(jì)算： 00)1/(2m i n )12(12 vpAqm????????.. 16 縮放形噴管 工作條件變動(dòng)后，如 pB/p0小于 p2/p0的設(shè)計(jì)值，則氣體在噴管中只降壓到設(shè)計(jì)值 p2， 然后在噴管出口外面補(bǔ)充膨脹降壓到 pB ， 產(chǎn)生擾動(dòng)損失。 如果 pB/p0高于 p2/p0的設(shè)計(jì)值，則如圖所示，在噴管出口附近會(huì)產(chǎn)生沖擊波，氣體壓力突
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