氣體動力學(xué)基礎(chǔ)ppt課件-資料下載頁
2025-05-05 01:13本頁面
【正文】 膨脹加速的管道截面變化，即 管道要先逐漸收縮，使亞聲速流逐漸加速，在喉部達到聲速，而后管道便逐漸擴張，使氣流繼續(xù)加速成超聲速流。 這種縮放形的超聲速噴管叫拉瓦爾噴管。 167。 氣流速度與通道截面之間的關(guān)系 收縮形噴管的出口氣流速度最高只能達到當(dāng)?shù)芈曀佟? 167。 氣流速度與通道截面之間的關(guān)系 從截面的變化趨向看，擴壓器是噴管的逆轉(zhuǎn)。但是，擴壓器內(nèi)的增壓減速過程并不簡單地等于噴管內(nèi)降壓加速過程的逆轉(zhuǎn)。 二、噴管 收縮噴管： 1）出口的流速和流量 167。 變截面管流 1）收縮噴管出口的流速和流量 167。 噴管 RTp ?? ???? 1100 pp ?? 當(dāng) p1等于臨界壓強 pcr時，收縮噴管的流量達到最大值 ，這時噴管出口氣流達到臨界狀態(tài) Ma=1. 收縮噴管出口氣流的臨界速度和臨界流量（也即最大流量）分別為 : ? 由此可見，對于給定的氣體， 收縮噴管出口的臨界速度決定與進口氣流的滯止參數(shù)，經(jīng)過噴管的最大流量決定于進口氣流的滯止參數(shù)和出口截面積。 1）收縮噴管出口的流速和流量 2）收縮噴管變工況流動分析 167。 噴管 根據(jù)臨界壓強比 可以將收縮噴管的變工況流動分為以下幾種流動狀態(tài) : 0ppcri) 0pp B ?噴管內(nèi)無流動 01 pp ?2）收縮噴管變工況流動分析 167。 噴管 ii) 0ppp Bcr ?? 亞臨界流動 Bpp ?1 噴管內(nèi)的流動都是亞聲速流 ,氣體在噴管內(nèi)得到完全膨脹。噴管出口亞音速。 2）收縮噴管變工況流動分析 167。 噴管 iii) crB pp ? 臨界流動 crB ppp ??1 這時噴管內(nèi)的流動都是亞聲速流，但出口截面氣流達臨界狀態(tài)。氣體在噴管內(nèi)仍可得到完全膨脹。 10 )12( ??? ???pp cr2）收縮噴管變工況流動分析 167。 噴管 iv) crB pp ? 超臨界流動 Bcr ppp ??1 這時整個噴管的氣體流動與臨界流動完全一樣 ,由于出口的氣流壓強高于環(huán)境背壓，氣體在噴管內(nèi)沒有完全膨脹，故稱 膨脹不足 ，氣體流出噴管后將繼續(xù)膨脹。但流量不再增加。 2）收縮噴管變工況流動分析 167。 噴管 縮放噴管 1）出口流速和流量 面積比公式 167。 噴管 如果噴管內(nèi)的氣流是在設(shè)計工況下得到完全膨脹的正常流動，則噴管出口的氣流速度仍按式（ 6－ 37）計算 縮放噴管 167。 噴管 噴管的截面積隨無量綱速度的變化規(guī)律可以由連續(xù)方程求得。 要得到某一馬赫數(shù)的超聲速氣流，所需的面積比是唯一的，而與這個面積比相對應(yīng)的壓強比也是唯一的。 縮放噴管 2）變工況分析 167。 噴管 在縮放噴管的變工況流動中，劃界的壓強比有三個： 1）設(shè)計工況下氣流在噴管中作正常完全膨脹時出口截面的壓強比。 2）、縮放噴管變工況分析 167。 噴管 2）氣流在噴管中作正常膨脹、但在出口截面產(chǎn)生正激波時波后的壓強比。 2）、縮放噴管變工況分析 167。 噴管 3）噴管中的氣流恰在喉部達到聲速、其余全為亞聲速時出口截面的壓強比。 (1) 010 pppp a m b ? 出口外以膨脹波形式繼續(xù)膨脹 – 噴管內(nèi)膨脹不足 (2) 010 pppp amb ? 設(shè)計工況 (3) 02001pppppp a m b ?? 出口壓力小于 pamb – 膨脹過度 ，出口出現(xiàn)斜激波 (4) 020 pppp a m b ? 出口正激波 （ 1）－（ 4）噴管內(nèi)正常膨脹 (5) 02003pppppp amb ?? 正激波內(nèi)移減弱，波后擴壓，波前正常膨脹 (6) 030 pppp a m b ? 喉部音速，其余亞音速 (6) 030 pppp a m b ? 全部亞音速，先膨脹后擴壓
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