氣體的流動課件ppt-展示頁
2025-08-14 19:44本頁面
【正文】 按過程方程推得 ])(1[12 )1(02002f???? ???? ppvpc 可見，噴管進口截面的狀態(tài)一定時，噴管出口的氣流速度決定于出口截面氣體的狀態(tài)。其流動特性為： dp0 → d cf0 、 dh0、 dv0 。 當?shù)芈曀伲R赫數(shù)） — 氣體所處狀態(tài)下的聲速（馬赫數(shù)）。 .. 6 另外，如 所示，聲速與介質(zhì)性質(zhì)和介質(zhì)狀態(tài)有關。 采用 漸縮噴管； 當 Ma 1時， dcf0 → dA0 。 綜上所述，在噴管中隨著氣體流速的增加，即 dcf0， 氣體狀態(tài)的變化為：氣體的焓和壓力降低而比體積增大，即 dh＜ 0、 dp＜ 0、dv＞ 0 。 可見 dv0 →dcf0。 氣體壓力降低時流速增加。 氣體的焓降低而轉(zhuǎn)換氣體的流動動能。 氣流流經(jīng)噴管的時間很短，因此，噴管中氣體的流動可作為絕熱流動過程處理。 噴管 — 利用氣體壓降使氣流加速的管道。 Sorry, no copy! .. 1 對于流動過程，考慮到流動過程中無軸功交換以及重力位能的變化，其 能量方程式 可表示為： 2d21dfchq ???其微分形式為： 由牛頓第二定律，流體運動時流速變化和受力的關系可表示為： Fcq fm dd ??? ddd Fcm f ? 穩(wěn)定流動情況下，有： 可逆過程，流體內(nèi)部無摩擦： vAcq f?mpAF dd ?? 代入上式，有： pvccff dd ??此式即為 動量方程式 。 分析氣體流動過程所依據(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。第六章 氣體的流動 61 穩(wěn)定流動時氣流的基本方程式 穩(wěn)定流動：管道內(nèi)各點的狀態(tài)及流速、流量等都不隨時間變化。 假設 ：①狀態(tài)及流速只沿流動方向變化；②流動中能量轉(zhuǎn)換過程是可逆的。 常量?? vAcq fm由能量守恒關系，有： 對其取對數(shù)再求微分，有： 0ddd???vvccAAff上二式稱為穩(wěn)定流動過程的 連續(xù)性方程式 。 )(21 2 12 212 ff cchhq ????.. 2 對于理想氣體，可寫出其 狀態(tài)方程式 為： TTvvpp ddd ??TRpv g? 上式的微分形式為： .. 3 62 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)及截面的變換關系。即 dcf0。 按能量方程式，當 q=0時，有： )(21 2 12 221 ff cchh ??? 即， dh0 →dcf0。 按動量方程式，得到流速變化和壓力變化的關系： ff dd ccpv ?? 即， dp0 →dcf0。 )(21 2 12 212 ff cchhq ????pvcc ff dd ??.. 4 按物理學中關于氣體介質(zhì)中聲速的公式 ss vpvpc )()( 2????????22 )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系 式中： cf/c=Ma— 馬赫數(shù)，恒為正。 氣體比體積增大時流速增加。 .. 5 按連續(xù)性方程式，管道截面積的變化為 ffdddccvvAA ??ff2ff22f d)1(d)1(dccMaccccAA ????將流速變化和比體積變化的關系式代入上式，有 即，當 Ma＜ 1時， dcf0 → dA0 。 采用 漸擴噴管； 當流速從 Ma＜ 1→ Ma 1， 采用前段 漸縮和后段漸擴的組合噴管，稱為縮放型噴管或拉伐爾噴管。對理想氣體，由定熵
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