熱處理爐02氣體力學(xué)(參考版)
2024-12-11 10:51本頁(yè)面
【正文】 例 ： 設(shè)爐門(mén)的 H＝ ， B＝ ，爐氣溫度 t＝ 1400℃時(shí)爐氣密度為 ，周?chē)諝鉁囟葹?0℃ ，零壓面在爐底，試求通過(guò)爐門(mén)孔的溢氣量 (標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的密度 ρa(bǔ)0＝ ) 若爐子的零壓面恰在爐門(mén)洞的中心線上，求爐門(mén)洞上半部的溢氣量和下半部的吸氣流量？ ? ?22 232agvgHgHqB ??????上 半 部 溢 氣 ：1 ? ?22 232agvaHgHqB ??????下 半 部 吸 氣 ：1 。 μ ε μ 1 薄墻 厚墻 ? ? ? ?122a g a gvggg H g Hq = f f? ? ? ?? ? ?????? 圖 3 爐門(mén)洞溢氣 （ 3）、通過(guò)敞開(kāi)爐門(mén)的溢氣和吸收 爐門(mén)洞與小孔的區(qū)別在于沿爐門(mén)洞高度爐氣的靜壓頭是變化的 。縮流系數(shù) ε＝ f2/f 如果氣流的最小截面在小孔外，則爐墻為薄墻，若截面在小孔內(nèi)，爐墻為厚墻。 ρg ρa(bǔ) v1 Pg v2 Pa2 ρa(bǔ) Pa 對(duì)煙囪底部截面 Ⅰ — Ⅰ 和頂部出口截面 Ⅱ — Ⅱ 的伯努利方程式 1 1 1 2 2 2h h h h h h h hs P d s P d l? ? ? ? ? ? ? ?取 Ⅱ 一 Ⅱ 為基準(zhǔn)面，則有 ： 0022hhsP＝ ； ＝? ?? ?? ?21 1 12221 22221 222211()2 2 21()2 2 2()22ds p dggg a a g ggga g a g gagagggh h h h hlvvP P gH K vvvgH P P K vgHPPvv??? ? ???? ? ?????? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ???????????????????＝ ＋煙 囪 中 廢 棄 所 具 有 的 位 壓 頭 ；－ 煙 囪 底 部 的 吸 力 ；－ 煙 囪 中 廢 氣 動(dòng) 壓 頭 增 量 ；H 伯努利方程的應(yīng)用 —— 計(jì)算 （ 1）、煙囪抽力的計(jì)算 小孔溢氣 （ 2）、爐氣通過(guò)小孔的溢氣流量 1?=0， z1=z2，爐外氣流的壓力等于大氣壓 Pa。 ∴ hs2 = hs1 + hp1 + hl21 當(dāng)熱氣體從上往下運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)壓頭轉(zhuǎn)變?yōu)閴侯^損失，部分靜壓頭轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)壓頭，使動(dòng)壓頭保持不變。 P 1υ 1f1 P 2υ 2f2 Ⅰ Ⅱ 對(duì) I截面和 II截面寫(xiě)伯努利方程，因?yàn)槭撬焦艿拦剩?hp1＝ hp2，另外不計(jì)流動(dòng)中的阻力損失，則根據(jù)氣體運(yùn)動(dòng)伯努利方程 221 1 2 21221221 2 2 1 2 112112211,22IIIs g s gggssh v h vvfvff f v v v vhh????? ? ???故即 面 上 的 一 部 分 靜 壓 頭 轉(zhuǎn)變 成 了 面 上 的 動(dòng) 壓 頭 。 2－ 2 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程 一截面逐漸收縮的水平磚煙道如圖，已知煙氣的 ρ = /m 3 ，在 f 1 處的表壓強(qiáng)是 260Pa ，在 f 2 處的表壓強(qiáng)是 100Pa ，兩截面面積之比是 f 1 / f 2 ＝ 2 ， f 1 = 2 ，求氣體通過(guò)煙道的體積流量（忽略阻力損失）？如果考慮阻力損失，將會(huì)對(duì)流量產(chǎn)生什么結(jié)果（不需要計(jì)算）？ 略解：截面如圖，基準(zhǔn)取在煙道的中心，建立伯努利方程： 考慮阻力損失后，流量將減小。 壓頭損失應(yīng)該算在氣流流動(dòng)方向的第二個(gè)截面上。 伯努利方程中的 z，是指所取管道截面的中心線到選定的基準(zhǔn)面的距離。 2－ 2 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程 2 2 21 1 1 2 2 21 1 2 2112 2 2g g g g g g ga a a aKP gz v P gz v vP gz P gz? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ?爐氣的伯努利方程（兩氣體的伯努利方程） 動(dòng)壓頭 壓頭損失 靜壓頭 位壓頭 運(yùn)用伯努利方程時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： 伯努利方程式是描述氣體在流動(dòng)時(shí)的能量守恒和轉(zhuǎn)換的定律。 112 2 2ρ ρ ρ ρ ρ1 1 2
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