氣體流動過程ppt課件-文庫吧資料
2025-05-07 03:51本頁面
【正文】 給 ， 空氣作定熵流動 ， 有 C ) 0 4 1 ()500273()( 1212 ?????????kkPPTT由理想氣體狀態(tài)方程 ， 有 / k gm 3622g2 ?????PTRv2022/5/29 38 ⑵ 出口截面上的空氣流速 m / s )()(2)(2232121p21212????????????? cTTcchhc⑶ 出口截面積 由連續(xù)性方程 ， 有 2222 cm 5 73 6 0 ????cvmA ?⑷ 噴管進口 、 出口截面處的當?shù)匾羲? 進口截面當?shù)匾羲? m / s ????? TkRa 出口截面當?shù)匾羲? m / s ????? TkRa2022/5/29 39 ⑸ 噴管內(nèi)流動情況 由計算結(jié)果：進口截面處流速 c1小于當?shù)匾羲?a1； 出口截面處流速 c2大于當?shù)匾羲?a2 知空氣在噴管中的流動情況為從亞音速被加速過渡至超音速 噴管應為縮放形噴管 。 空氣可視為定比熱容理想氣體 ，cp=(kg 已知進口截面上空氣參數(shù)為P1=、 t1=500℃ 、 c1=；出口截面上空氣壓力為P2=；質(zhì)量流率為 kg/s ?m? 。 空氣的比熱容cp=(kg?K)， k =。 求空氣經(jīng)噴管射出時的速度 、 流量以及出口截面處空氣的狀態(tài)參數(shù) v t2。 4 噴管 (nozzle)計算 通常依據(jù)噴管進口處的工質(zhì)參數(shù) (P t1)和背壓 (Pb),并在給定流率的條件下進行噴管的設計計算 設計計算 的目的在于確定噴管的形狀和尺寸 校核計算 的目的則在于預測各種條件下的噴管工作情況 ， 即確定不同情況下噴管的流量和出口流速 ⑴ 流速計算 2022/5/29 21 ① 噴管出口速度 對噴管，由能量方程 2222110 2121 chchh ????? ? 2121202 )(22 chhhhc ?????一般噴管進口處的氣流速度遠小于出口速度 (c1 c2) 21212 )(2 hhhhc ???? （任何工質(zhì)，不論可逆與否） 對于定比熱容理想氣體 gp 1 Rkkc??Tch ??? Ph0、 h h2分別取決于噴管進、出口處氣流的熱力狀態(tài) 2022/5/29 22 ② 初、終狀態(tài)與流速的關系 對于 定比熱容理想氣體、 )(2 202 hhc ?? )(2 20P TTc ?? )(12 20g TTRkk ???)1(12020g TTTRkk ??? ])(1[121020gkkPPTRkk ????可逆絕熱 流動過程 或 ])(1[12102002 kkPPvPkkc ????噴管出口流速 c2取決于氣流的初態(tài)及氣流在出口截面上的壓力 P2對滯止壓力 P0之比 當初態(tài)一定時， c2則僅取決于 (P2/P0) 式中 T0、 P0、 v0為滯止參數(shù)，取決于氣流的初態(tài) c1較小時，可用噴管進口壓力 P1代替 P0 2022/5/29 23 c2隨 (P2/P0)的變化關系如圖示 (P2/P0)=1時 ， c2=0 (P2/P0)從 1逐漸減小時 ， c2增大 氣體不會流動 初期增加較快 ， 以后則逐漸減緩 理論上當 P2=0時， c2將達到 c2,max 0g00m a x,2 1212 TRkkvPkkc???? 實際上， P2→0時，比體積 v2→∞ 要求噴管出口截面無窮大 c2隨 (P2/P0)的變化關系 此流速 不可能達到 ])(1[12102002kkPPvPkkc ????2022/5/29 24 ③ 臨界流速和臨界壓力比 氣流在喉部截面處達到當?shù)匾羲? 該截面稱為臨界截面 ， 截面上的氣流參數(shù)相應稱為：臨界壓力 Pcr、臨界比體積 vcr?? —— 臨界流速 (ccr) ccr=a 臨界流速 ccr與臨界壓力 Pcr應有以下關系： ])(1[1210cr00crkkPPvPkkc ????Ccr等于當?shù)匾羲?a crcrcr vkPac ??crcr10cr00 ])(1[12 vkPPPvPkk kk ???? 縮放噴管的最小截面處稱為噴管的喉部 縮放噴管 兩式合并 2022/5/29 25 由過程方程 crcr10cr00 ])(1[12 vkPPPvPkk kk ????kPPvv 1cr00cr )(?kkkkPPvkPPPvPkk 10cr0010cr00 )(])(1[12?????定義 臨界壓力比 0crcr PP??氣流速度達到當?shù)匾羲贂r的壓力與滯止壓力之比 kkkkk1cr1cr ]1[12 ?? ??? ??1cr )12( ??? kkk?以上為 定比熱容 理想氣體 可逆絕熱流動 過程的分析結(jié)論 上式整理，得 2022/5/29 26 1cr )12( ??? kkk?臨界壓力比 βcr僅與氣體的熱容比 k有關 —— 僅取決于氣體的性質(zhì)； 對變比熱容理想氣體 —— k值應按平均比熱容確定； 對水蒸氣 —— k為經(jīng)驗數(shù)值而非熱容比 對雙原子氣
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1