氣體的流動ppt課件(已改無錯字)
2023-06-01 03:50:50 本頁面
【正文】 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)流過噴管的流量由其喉部截面流量公式確定： 00)1/(2m i n 1212 vpAqm??????????????2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動 18 縮放形噴管 工作條件變動后，如 pB/p0小于 p2/p0的設(shè)計(jì)值，則氣體在噴管中只降壓到設(shè)計(jì)值 p2，然后在噴管出口外面補(bǔ)充膨脹降壓到 pB，產(chǎn)生擾動損失。 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。發(fā)生沖擊波時(shí)產(chǎn)生很大的損失，應(yīng)避免發(fā)生這種情況。 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動 19 75 噴管效率 噴管中氣體的實(shí)際流動過程為不可逆絕熱過程，氣體的熵增大。氣體出口處溫度 T 239。 及焓 h239。 必然高于定熵過程的出口溫度 T2及焓 h2。 噴管中定熵流動時(shí)的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系為 2f220 21 chh ??22f20 21?? ?? chh不可逆絕熱流動時(shí)的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系為 由于 h2‘＞ h2，即實(shí)際流動過程中 cf2’cf2。 噴管效率 — 噴管出口實(shí)際流動動能和定熵流動出口流動動能之比。 2f222fN cc ???ηN為衡量噴管中能量轉(zhuǎn)換完善程度的指標(biāo)。 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動 20 按能量轉(zhuǎn)換關(guān)系，噴管效率也可表示為 2020N hhhh??? ??f22fcc ???2N ?? ?)( 20N02 hhhh ???? ?工程上，把實(shí)際出口流速與定熵流動出口流速之比稱為 流速系數(shù) ： 即 值一般為 ～ ?？s放形噴管中流速較大，不可逆損失也較大，其值相對較小。 已知噴管效率，便可按定熵流動的焓變求得實(shí)際噴管 出口焓值 ?根據(jù)出口的焓值，可確定噴管出口的氣流 實(shí)際 速度、溫度、流量及壓力等參數(shù)，從而可以進(jìn)行實(shí)際噴管的設(shè)計(jì)計(jì)算。 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動 21 76 絕熱滯止 滯止 — 氣流掠過物體表面時(shí) ， 由于摩擦 、撞擊等使氣體相對物體的速度降為零的現(xiàn)象 。 滯止發(fā)生時(shí)氣體的溫度及壓力都要升高，致使物體的溫度及受力狀況受到影響。 忽略滯止過程中的散熱，則可認(rèn)為過程為 絕熱滯止 過程。絕熱滯止?fàn)顟B(tài)下氣體的狀態(tài)參數(shù)稱為 絕熱滯止參數(shù) 或簡稱為滯止參數(shù) 。 由絕熱流動的能量關(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中任一位置氣體的焓和流動動能的總和，因此也稱總焓。 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動 22 絕熱滯止溫度 T0— 絕熱滯止時(shí)氣體的溫度。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↑。因而，當(dāng)設(shè)計(jì)在高速運(yùn)動的裝置時(shí)和測量高速氣流的溫度時(shí)，必須考慮氣體的滯止溫度的影響。 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動 23 絕熱滯止時(shí)氣體壓力也要發(fā)生變化。如滯止過程為定熵過程，定熵滯止壓力 p0可按定熵過程的參數(shù)關(guān)系式 )1(00?????????? TTpp)1/(2)1/(02f0 21121???????????? ???????????? ?? MapTccppp和總焓的表達(dá)式求得 可見， cf ↑→ 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。使得不可逆絕熱滯止壓力p039。 低于定熵滯止壓力 p0 。 由于滯止壓力的作用，在空氣中運(yùn)動的物體如飛行器、車輛等，在其迎風(fēng)面上受到一定的反向推力，即所謂 迎風(fēng)阻力 。 2022年 5月 29日 第七章 氣體的流動 24 77 絕熱節(jié)流 節(jié)流 — 流體流經(jīng)通道突然縮
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