История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Интересное:
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2021-12-11 | 30 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Площадь поперечного сечения канала выражается формулой . Т.к. , то меняется по каналу лишь в зависимости от отношения . Если по каналу течёт несжимаемая жидкость (), то формула показывает, что с увеличением скорости канал необходимо сужать (рис. 5.5). Для течения газа такого вывода сделать нельзя. Газ при ускоренном движении расширяется, т.е. растут одновременно его удельный объём и скорость. Если скорость газа растёт быстрее, чем удельный объём, то согласно данной формуле площадь поперечного сечения канала должна уменьшаться в направлении движения газа, т.е. канал должен сужаться. Если же растёт быстрее , то, учитывая постоянство расхода, должна увеличиваться в направлении движения газа, т.е. канал должен расширяться.
Рис. 5.5. Рис. 5.6.
Как меняется отношение вдоль канала при увеличении ? Исследуем зависимость скорости от удельного объёма (рис.5.6). Из неё следует, что отношение . Если двигаться по кривой , начиная от и до , то угол меняется сначала от нуля (точка с координатами , 0) до некоторого максимального значения (точка K с координатами ), затем от до 0 (точка с координатами ). Тогда меняется сначала от бесконечности до некого минимального значения, затем от этого минимума до бесконечности. Поскольку , то и меняется в тех же пределах при изменении удельного объёма от до . Учитывая, что , можно сказать следующее:
1. При изменении от 0 до , что соответствует изменению от до , а от 0 до , площадь поперечного сечения канала уменьшается до некоторой минимальной величины .
2. При изменении от до 0, что соответствует изменению от до , а от до , площадь поперечного сечения канала увеличивается.
|
На рис.5.7 показан профиль такого канала. Скорость в минимальном сечении называется критической скоростью. Как её выразить через параметры газа? Точка K обладает тем свойством, что касательная к кривой в этой точке совпадает с прямой, проведённой из начала координат (другие точки этим свойством не обладают). Математически это значит, что тангенсы углов наклона касательной к кривой и прямой, проведённой из начала координат, в точке K равны. Тангенс угла наклона рассматриваемой прямой равен , а тангенс наклона касательной в первом приближении равен , т.е. Чему равна величина ? Согласно формуле , где , получим Но располагаемая работа в раз больше работы расширения; учитывая, что , получим Следовательно | Рис. 5.7. |
Таким образом,
Из физики известно, что выражение где – скорость распространения звука при данных параметрах газа. Следовательно, полученная формула примет вид
Вывод. В минимальном сечении канала (при достаточном перепаде давлений) скорость течения газа равна скорости распространения звука в этом же сечении, т.е. равна местной скорости звука.
Определим перепад давлений, необходимый для того, чтобы скорость течения газа достигла скорости звука в данном сечении. Для этого воспользуемся формулой
Полагая в ней и , получим
Поскольку , имеем
А поскольку и , то
Деля обе части этого выражения на , получим
Следовательно,
Подставляя значение в формулу
При = 1,4 будем иметь 0,528 или . Следовательно, для того, чтобы скорость газа в минимальном сечении сопла была равна скорости звука, давление в камере должно быть в два раза больше давления окружающей среды.
Выразим критическую скорость через начальные параметры газа. Подставляя в формулу значение , получим Заметим, что с ростом скорости течения газа по каналу местная скорость звука убывает (рис. 5.8) – с ростом температура газа уменьшается, тогда и скорость звука будет уменьшаться ().
Как меняется секундный расход газа при увеличении перепада давлений? При отсутствии перепада давлений () секундный расход газа равен нулю. В зависимости от перепада давлений устанавливается определённый, соответствующий этому перепаду, расход газа, постоянный во всех сечениях, в том числе в минимальном (рис.5.9). Увеличение расхода | Рис. 5.8 | ||
| |||
газа с увеличением перепада давлений продолжается до тех пор, пока в минимальном сечении не установится критическое давление; при дальнейшем увеличении перепада отношение в минимальном сечении остаётся постоянным, и секундный расход газа в этом сечении не меняется. Поскольку |
Рис. 5.9. | ||
то и в любом сечении канала расход газа остаётся прежним и при дальнейшем увеличении перепада давлений не будет увеличиваться выше максимально возможного, соответствующего критическому перепаду (рис.5.9). Результатом этих рассуждений будут следующие выводы:
1. Секундный расход газа растёт с увеличением перепада давлений, достигая максимума при перепаде давлений, равном критическому отношению давлений.
2. При дальнейшем увеличении перепада давлений секундный расход газа остаётся постоянным, равным максимальному расходу.
|
|
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!