本章地位:基本原理的应用内容:稳定流动基本方程及其应用喷管的选择及计算绝热节流的特点及其参数变化规律有摩阻绝热流动的处理方式注意点:工质特性与单位P2变化时喷管内流动过程第四节绝热节流
特征:节流前后焓值相等,h1=h2; 水蒸气绝热节流**第八章气体与蒸汽的流动第一节稳定流动基本方程第二节喷管内流动的基本特征第三节喷管的计算第四节绝热节流
一、连续方程流量:其中:A:面积cf:速度v:比容求导二、稳流方程对于喷管q=0,Δz=0,ws=0第一节稳定流动基本方程qm=Acf/v=A1cf1/v1=A2cf2/v2三、过程方程绝热:pvk=const四、音速及马赫数由代入音速计算公式有:声音是由于压力引起空气密度变化形成的压力-密度波,其传播速度a为:马赫数Ma定义为:一、流速与状态参数关系式由热力学第一定律有:dq=dh-vdp由绝热可知:dh=vdp由稳定流动方程:-dh=cdc得:-vdp=cdc若研究喷管dcf0即cf增加时,由上式dp0即p下降若dcf0cf降低时,dp0即p增加。这种管道为扩压管∴在喷管内要想增速,就要引起压降;要想增压,就要引起速度下降。第二节喷管内流动的基本特征二、管道截面变化规律由及得:又根据连续方程:1.对于喷管:dcf0,cf增加;①若入口为亚音速Ma1,出口也为亚音速Ma1,则为渐缩喷管:dA0②若入口为亚音速Ma1,出口为超音速Ma1,则对于dA:先是dA0,然后dA0,为缩放喷管③若入口为超音速Ma1,则dA0,为渐扩喷管。2.对于扩压管请自行讨论。讨论:一、流速公式若c1c2则第三节喷管的计算
理想气体水蒸气也适用二、临界压比压比:喷管进出口压力之比,用β表示。1.临界:达到音速时称为临界。2.临界压比:临界时喷管入口与出口压力之比,用βc表示3.临界压比的作用:可判断喷管类型。若ββc,则说明出口还不能达到音速,故应采用渐缩管;若ββc,则说明出口已超过音速,故应采用缩放管。4.βc的求算因为达到音速所以:因化简得:三、流量公式对于渐缩管:由上式可得出如下图关系,见曲线OCAAmin代表缩放管喉部面积。但事实上当ββ|(,c)后关系曲线沿实线才C-C’发展,即这时所有四.蒸气喷管对亚音速流对超音速流