Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...

Критические параметры потока. Определение критических параметров.

2017-06-26 1650
Критические параметры потока. Определение критических параметров. 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Вверх
Содержание
Поиск

Для характеристики потоков важными являются понятия скорости звука и критической скорости потока. Скорость звука определяется по статическим параметрам потока:

Критической скоростью потока скр называется скорость газа в том сечении, где скорость потока равна местной скорости звука: с = а = с кр. Сечение, где скорость потока достигает критической скорости, называется критическим. Параметры потока этого сечения называются также критическими ( pкр,Tкр ,h кр кр ).

Как следует из уравнения, местная скорость звука зависит только от статической температуры в том сечении потока, в котором вычисляется скорость звука. Следовательно, критическая скорость потока определяется по его критической температуре: .

Для расчетов потока важными являются его безразмерные параметры. К ним относятся относительное давление ε, равное отношению давления (статического) к давлению полного торможения в данном сечении , относительная температура ;относительный удельный объем и т.п. К безразмерным параметрам потоков относятся также безразмерные величины М и λ. Число М равно отношению скорости потока к скорости звука в данном сечении с/ а и называется числом Маха, безразмерная скорость λ определяется как отношение скорости потока в данном сечении к критической скорости потока с/скр. Между любыми двумя безразмерными параметрами потока легко устанавливаются функциональные зависимости.

В критическом сечении λ = 1 и, следовательно, критическое отношение давлений будет определяться по формуле

Критическую скорость часто определяют через температуру полного торможения в потоке.

Важным безразмерным параметром потока является приведенный (относительный) расход q, который определяется как отношение расхода массы через единицу площади данного сечения G/F к расходу массы через единицу площади этого же сечения при критических параметрах потока в нем GKp/F, т.е. ,

Приведенный расход при изоэнтропийном течении в канале можно представить как отношение площади критического сечения канала к площади сечения, в котором вычисляется приведенный расход. Запишем уравнение неразрывности для сечений с площадями F и Fкр:

Из этого соотношения следует, что приведенный расход в сечении

Из геометрических характеристик канала легко найти отношение приведенных расходов в искомом сечении площадью F и в сечении площадью f1, где известны параметры течения:

Часто расход определяют по параметрам в критическом сечении из уравнения неразрывности: где где χ — коэффициент, зависящий от свойств пара или газа, протекающего через сопло.Полученная формула позволяет определять не только расход через сопло Лаваля, но и расход пара или газа при изоинтропном течении через суживающееся сопло, если в выходном сечении площадью F 1 устанавливаются критические параметры. В этом случае расход через суживающееся сопло называют критическим, a F 1 = F кр.

Вопрос № 284

Преобразование энергии в турбинной ступени. Треугольники скоростей.

Под турбинной ступенью понимается совокупность неподвижного ряда сопловых лопаток, в каналах которых ускоряется поток пара или газа, и подвижного ряда рабочих лопаток, в которых энергия движущегося пара или газа преобразуется в механическую работу на вращающемся роторе по преодолению сил сопротивления приводимой машины.

В каналах сопловых лопаток рабочее тело расширяется от давления перед сопловыми лопатками р0 до давления в зазоре между сопловыми и рабочими лопатками р 1. На выходе из сопловых лопаток рабочее тело приобретает в процессе расширения скорость c1, направленную под углом α 1, к вектору окружной скорости рабочих лопаток. Рабочие лопатки перемещаются перед соплами с окружной скоростью и. Значение этой скорости зависит от диаметра d, на котором расположены рабочие лопатки, и от частоты вращения ротора п: иdn. На входе в рабочие лопатки рабочее тело в относительном движении перемещается с относительной скоростью w 1. Вектор относительной скорости определяется геометрическим вычитанием из абсолютной скорости переносной скорости . Векторы абсолютной , переносной и относительной скоростей образуют треугольник скоростей на входе в рабочие лопатки (входной треугольник). Угол между векторами относительной и переносной (окружной) скоростей обозначают β1. Направление входных кромок рабочих лопаток при изготовлении определяется направлением относительной скорости, т.е. углом β1. При течении в каналах рабочих лопаток происходит дальнейшее расширение рабочего тела от давления р 1 до давления р 2 за рабочими лопатками, а также поворот потока. За счет поворота потока и расширения рабочего тела на рабочих лопатках создается усилие и, следовательно, крутящий момент на роторе, который и производит работу. За счет поворота потока в каналах рабочих лопаток создается активная часть усилия, а за счет ускорения потока в каналах рабочих лопаток — реактивная часть усилия, действующего на рабочие лопатки.

На выходе из каналов рабочих лопаток относительная скорость рабочего тела обозначается w 2 и определяется кинетической энергией в относительном движении на входе в каналы рабочей решетки и энергией при расширении рабочего тела от давления р 1 до давления р2. Сложив векторы относительной w 2 и переносной и (окружной) скоростей, получим вектор абсолютной скорости с2. Угол вектора скорости с направлением, обратным , обозначают β 2, а его значение определяется формой профиля рабочей лопатки и ее установкой на роторе; при этом направлением выходной кромки рабочей лопатки определяется направление относительной скорости потока на выходе из рабочих лопаток. Угол вектора скорости с направлением, обратным , обозначают α 2. Треугольник скоростей, образованный векторами , называют выходным.

Треугольники скоростей на входе и выходе из рабочих лопаток при расчете турбинной ступени обычно совмещают вершинами в одну точку. Для построения треугольников скоростей угол α t вектора скорости выбирают в интервале от 11 до 25°. Окружную скорость рабочих лопаток рассчитывают по формуле и = π dn, где d — средний диаметр ступени, м; п — частота вращения ротора, с-1.

Из геометрических характеристик входного треугольника скоростей определяют относительную скорость w1 и угол β 1. Для построения выходного треугольника скоростей находят относительную скорость w2. Угол β 2 вектора скорости обычно вычисляют по уравнению неразрывности, составленному для выходного сечения рабочих лопаток. Это уравнение будет рассмотрено в гл. 3. Значения абсолютной скорости с2 и угла α 2 определяют из геометрических характеристик выходного треугольника.

Вопрос № 285


Поделиться с друзьями:

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...

Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...



© 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!

0.024 с.