氣體的流動(dòng)ppt課件-資料下載頁
2025-05-01 03:50本頁面
【正文】 小的截面后發(fā)生壓力降低的現(xiàn)象。 節(jié)流造成流體流動(dòng)過程的能量損失。工程上常利用節(jié)流控制流體壓力 ,還利用節(jié)流時(shí)壓力降低與流量的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行流量測量。 氣流在孔口前截面收縮 ， p↓ 、 cf↑ ， 孔口后氣流截面達(dá)到最小 ，然后又逐漸增大 ， p↑ 、 cf↓ ， 最后達(dá)到穩(wěn)定 。 由于孔口附近的擾動(dòng)及渦流 ， 造成不可逆損失 ， 因此氣流恢復(fù)穩(wěn)定時(shí) ， p2比節(jié)流前穩(wěn)定氣流的壓力 p1要低 。 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動(dòng) 25 節(jié)流過程氣體與外界的換熱可忽略 (q=0)，可看做 絕熱節(jié)流 。節(jié)流前后流速變化很小 (Δcf=0)，氣體離地高度不變 (Δz=0)也不作功 (w=0)。因而按能量方程可得節(jié)流前后的能量守恒關(guān)系為 12 hh ?即節(jié)流前后氣體的焓不變。 由于不可逆因素的影響，絕熱節(jié)流過程中氣體熵將加。依 Tds＝ dh－ vdp，考慮到絕熱節(jié)流前過程 dh＝ 0，可得 hh Tpvs ?????? ?? ddhh pTvss )d()(12 ? ???)()( 0000,x sThsThe H ????或 即絕熱節(jié)流前后壓力降越大，氣體的熵增就越大。 氣體的熵增意味著其作功能力的損失。因此，雖然絕熱節(jié)流后氣體的焓無變化，但氣體的 卻降低了，即由 可見 ， h=const， s↑→ex,H↓→氣體作功的能力減小 。 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動(dòng) 26 78 合流 )()()()( 22221111 nnnmnmmm vpeqvpeqvpeqpveq ???????? ?即 合流流體的總焓 等于各支流總焓的和 。 合流 — 多股氣流匯合成一股氣流的流動(dòng)形態(tài)。 依質(zhì)量守恒定律，若各支流及合流均為穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)，則有 合流的總流量 ： mnmmm qqqq ???? ?21nmnmmm hqhqhqhq 00220220 ???? ?如過程絕熱，有 即合流總能量及推動(dòng)功的和等于各支流總能量及推動(dòng)功的總和。如重力位能的變化可忽略不計(jì)，則由于 02f2f 22 hchcpvupve ???????故上式可寫為 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動(dòng) 27 即 合流的溫度 可表示為 若忽略氣流的流動(dòng)動(dòng)能，總焓即等于焓，則上式可表示為 nmnmmm hqhqhqhq ???? ?2211nmnmmm hqhqhqhq 00220220 ???? ?nn hwhwhwh ???? ?2211或 為求合流溫度，取溫度 T0。設(shè)該溫度下氣體焓值為零，可得 )()()()( 0,0022,02022,0100 TTcwTTcwTTcwTTc nnpnppp ???????? ?npnppp cwcwcwc ,02,021,010 ???? ?nnpnppp TcwTcwTcwTc ,022,0211,010 ???? ?nn TwTwTwT ???? ?2211因 所以 支流氣體相同時(shí) npnppnnpnppcwcwcwTcwTcwTcwT,02,021,01,022,0211,01?????????2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動(dòng) 28 79 擴(kuò)壓管和引射器 擴(kuò)壓管 — 通過降低氣體流速來增高氣體壓力的變截面管道。 但與噴管的要求不同，擴(kuò)壓管通常是在已知進(jìn)口參數(shù)、進(jìn)口速度 及出口速度 的情況下，計(jì)算出口壓力： )]1([122211)]1([1212 21?????????????? ????????????TcccpTTpppff 對(duì)于擴(kuò)壓管內(nèi)的理想氣體的定熵壓縮過程，在進(jìn)口狀態(tài)參數(shù)一定的條件下，擴(kuò)壓管中動(dòng)能的降低越多，擴(kuò)壓比就越大。 擴(kuò)壓管和噴管 內(nèi)流體的流動(dòng)分析方法 相同。擴(kuò)壓管中流體的流動(dòng)過程相當(dāng)于噴管內(nèi)流動(dòng)的反過程，噴管的有關(guān)分析結(jié)果可直接應(yīng)用擴(kuò)壓管。由噴管流動(dòng)特性可知，擴(kuò)壓管 流動(dòng)特性為： dp0 → dcf0 、 dh0、 dv0 。 1fc 2fc2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動(dòng) 29 噴管和擴(kuò)壓管在工程中應(yīng)用廣泛，經(jīng)常組合使用，構(gòu)成 引射器 。 引射系數(shù) 表征了引射器的工作性能。引射器中工作流體在噴管出口處的速度越高，被引射的流體就越多。 引射系數(shù) μ — 被引射流體質(zhì)量流量 qm2與工作流體質(zhì)量流量 qm1之比，即 12mmqq??
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