氣體的流動(dòng)ppt課件(參考版)
2025-05-04 03:50本頁面
【正文】 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??。 引射系數(shù) 表征了引射器的工作性能。由噴管流動(dòng)特性可知，擴(kuò)壓管 流動(dòng)特性為： dp0 → dcf0 、 dh0、 dv0 。 擴(kuò)壓管和噴管 內(nèi)流體的流動(dòng)分析方法 相同。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。 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。 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 。 氣體的熵增意味著其作功能力的損失。 由于不可逆因素的影響，絕熱節(jié)流過程中氣體熵將加。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)。 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 。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(cè)量。 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動(dòng) 24 77 絕熱節(jié)流 節(jié)流 — 流體流經(jīng)通道突然縮小的截面后發(fā)生壓力降低的現(xiàn)象。 低于定熵滯止壓力 p0 。 不可逆絕熱滯止過程和定熵滯止過程 10的絕熱滯止溫度和絕熱滯止焓相同，但由于不可逆過程中氣體的熵增加。 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動(dòng) 23 絕熱滯止時(shí)氣體壓力也要發(fā)生變化。當(dāng)比熱容為定值時(shí)，由焓和溫度的關(guān)系可得 )( 000 TTchh p ????????? ?????? 202f0 2112 MaTccTTp將其代入總焓的表達(dá)式，可得到絕熱滯止溫度為 可見， cf↑→ T0↑。 由絕熱流動(dòng)的能量關(guān)系式 )(21 2 1f2 2f21 cchh ???2f2f222f110 212121 chchchh ??????可得絕熱滯止焓 h0的關(guān)系式為 可見，絕熱滯止焓等于絕熱流動(dòng)中任一位置氣體的焓和流動(dòng)動(dòng)能的總和，因此也稱總焓。 忽略滯止過程中的散熱，則可認(rèn)為過程為 絕熱滯止 過程。 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動(dòng) 21 76 絕熱滯止 滯止 — 氣流掠過物體表面時(shí) ， 由于摩擦 、撞擊等使氣體相對(duì)物體的速度降為零的現(xiàn)象 。縮放形噴管中流速較大，不可逆損失也較大，其值相對(duì)較小。 2f222fN cc ???ηN為衡量噴管中能量轉(zhuǎn)換完善程度的指標(biāo)。 噴管中定熵流動(dòng)時(shí)的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系為 2f220 21 chh ??22f20 21?? ?? chh不可逆絕熱流動(dòng)時(shí)的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系為 由于 h2‘＞ h2，即實(shí)際流動(dòng)過程中 cf2’cf2。 及焓 h239。 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動(dòng) 19 75 噴管效率 噴管中氣體的實(shí)際流動(dòng)過程為不可逆絕熱過程，氣體的熵增大。 如 pB/p0高于 p2/p0的設(shè)計(jì)值，則如下圖示，在噴管出口附近會(huì)產(chǎn)生沖擊波，氣體壓力突然上升，流速降低，然后按擴(kuò)壓管方式升壓至背壓流出噴管。 因此對(duì)于縮放形噴管 ， 只有當(dāng)pB/p0 等于原設(shè)計(jì)的出口壓力比 p2/p0時(shí) ， 才能正常工作 。這時(shí)，通過噴管的流量按仍為 ????
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