氣體的流動ppt課件-展示頁
2025-05-10 03:50本頁面
【正文】 按熱力學(xué)第一定律有 2fd21d chq ???其微分形式為 )(21 2 1f2 2f12 cchhq ???? 能量方程式 ← 常量?? vAcq fm 由質(zhì)量守恒關(guān)系，有 對其取對數(shù)再求微分，有 0dddff ???vvccAA穩(wěn)定流動過程連續(xù)性方程式 ← 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動 4 對理想氣體，有 TTvvpp ddd ??TRpv g? 其微分形式為 狀態(tài)方程式 ← 按牛頓第二定律，可寫出流體流速變化和受力的關(guān)系： 穩(wěn)定流動情況下，有 可逆過程，流體內(nèi)部無摩擦： vAcq fm ?pAF dd ?? 代入上式，有 pvcc ddff ??Fcq m dd f ???? dddf Fcm即 動量方程式 ← 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動 5 72 管內(nèi)定熵流動的基本特性 討論管內(nèi)流動時，狀態(tài)參數(shù)及截面的變化關(guān)系。 氣體流動過程分析依據(jù)的主要方程式：①連續(xù)性方程式；②能量方程式；③動量方程式；④狀態(tài)方程式。2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動 1 71 穩(wěn)定流動時氣流的基本方程式 第七章 氣體的流動 72 管內(nèi)定熵流動的基本特性 73 氣體的流速及臨界流速 74 氣體的流量和噴管計算 75 噴管效率 76 絕熱滯止 77 絕熱節(jié)流 78 合流 79 擴(kuò)壓管和引射器 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動 2 穩(wěn)定流動：管道內(nèi)各點(diǎn)的狀態(tài)及流速、流量等都不隨時間變化。 假設(shè)：①狀態(tài)及流速只沿流動方向變化；②流動中能量轉(zhuǎn)換過程可逆。 四個基本方程式反映了穩(wěn)定流動情況下氣體流動時在質(zhì)量守恒、能量轉(zhuǎn)換、運(yùn)動狀態(tài)變化和熱力學(xué)狀態(tài)變化等方面所遵循的基本規(guī)律。 噴管 — 利用氣體壓降使氣流加速的管道，即 dcf0。 按能量方程式，當(dāng) q=0時，有 )(21 2 1f2 2f21 cchh ??? 即， dh0 →dcf0。 按動量方程式，得到流速變化和壓力變化的關(guān)系： ff dd ccpv ?? 即， dp0 →dcf0。 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動 6 按物理學(xué)中關(guān)于氣體介質(zhì)中聲速的公式為 ss vpvpc ?????????????????????? 222 )d()d(vvcp ss ??2s2f2sff 1)(d)(d)d(Mavvccvvcc s ??可得定熵過程中壓力變化與體積變化的關(guān)系為 代入動量方程，即得定熵流動時流速變化與比體積變化的關(guān)系： 式中： cf/c=Ma為 馬赫數(shù)，恒為正。 氣體比體積增大時流速增加。 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動 7 ffdddccvvAA ??ff2ff22f d)1(d1dccMaccccAA ?????????? ??將流速變化和比體積變化的關(guān)系式代入上式，有 即，當(dāng) Ma＜ 1時， dcf0 → dA0 ， 采用 漸縮形噴管； 當(dāng) Ma 1時， dcf0 → dA0 ， 采用 漸擴(kuò)形噴管； 當(dāng)流速從 Ma＜ 1→ Ma 1，采用前段 漸縮和后段漸擴(kuò)形的組合噴管，稱為縮放形噴管或拉伐爾噴管。對理想氣體，由定熵過程方程 pvκ＝ c,可得 ,因而在理想氣體中聲速可表示為 1)( ????? pvvp s ?TRpvc g?? ??svpvc )(2 ???? 由于噴管中氣體的焓和溫度隨著氣流速度的提高而降低，所以噴管中氣體的 聲速會隨著氣流速度的提高而降低 。 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動 9 73 氣體的流速及臨界流速 根據(jù)絕熱流動的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系式，對噴管有 )(21 2f02f220 cchh ???通常噴管進(jìn)口流速和出口流速相比很小，取 cf0＝ 0， 出口流速 為 ： )(2 20f2 hhc ??適用于可逆、不可逆過程 理想氣體，若比熱容為定值，則有 )(2 200f2 TTcc p ?? )(12 20 TTR g ??? ? ?對于定熵流動，按過程方程推得 ???????
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