Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Топ:
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...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2017-09-10 | 716 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Массовый расход газа через сопло определяется по уравнению неразрывности
,
где F 2 – площадь выходного сечения; v 2 – удельный объем. v 2 можно определить из соотношения параметров в адиабатном процессе:
.
Подставляя значения удельного объема v 2 и скорость истечения w в уравнение неразрывности, получаем:
,
или .
Истечение газа из сосуда неограниченной емкости
Рассмотрим истечение газа из бесконечно большого резервуара (рис. 6.4), в котором параметры газа ; параметры на срезе сопла ; параметры окружающей среды . Начальную скорость в резервуаре принимаем равной нулю ( = 0).
Рисунок 6.4 - Истечение газа из резервуара через суживающееся сопло
Если истечение является обратимым адиабатным, то
Таким образом, для данного газа и заданных параметров газа и скорость w и расход газа m зависят только от отношения давления , т.е. от давления во внешнем пространстве, куда истекает газ. Анализ показывает, что при , когда b = 1, скорость истечения газа равна нулю, с уменьшением b скорость все время возрастает и при 0, когда b = 0 оно достигает максимального значения. Расход газа m становится равным нулю при , когда b = 1, и при 0, когда b = 0.
Между этими граничными значениями b расход m больше нуля, а при некотором определенном отношении давлений расход газа m и скорость истечения w становятся максимальными. В точке максимума производная расхода m по b превращается в ноль. Давление , при котором m = m max и w = w max, называется критическим . Для определения критического отношения давлений возьмем первую производную от последней зависимости, которая стоит в квадратных скобках под корнем и приравняем ее к нулю.
,
отсюда
(6.20)
Критическое отношение давлений зависит только от показателя адиабаты k, т.е. от физических свойств газа. Для одноатомного газа k = 1,66, b кр= 0,49; для двухатомного: k = 1,41, b кр= 0,528; для трехатомного: k = 1,33, b кр= 0,546.
|
С учетом изложенного можно записать:
. (6.21)
Основные условия течения идеального газа по каналам переменного сечения
Ранее мы записали уравнение профиля канала:
При дозвуковых скоростях обратимого течения (М < 1) следует, что < 0. Это условие выполняется, если дифференциалы имеют разные знаки:
dF > 0; d w < 0
dF < 0; d w > 0
При скоростях течения больше критических (М > 1) из последнего уравнения следует: > 0. В этом случае дифференциалы dF и d w имеют одинаковые знаки: dF > 0; d w > 0, или dF < 0; d w < 0, т.е. в сверхзвуковом потоке газа при увеличении поперечного сечения трубы скорость газа увеличивается, а при уменьшении поперечного сечения – уменьшается. В том месте канала, где достигается критическая скорость (М = 1): = 0. Следовательно, критическая скорость w кр = а (М = 1) достигается только для поперечного сечения трубы, где dF = 0.
Для сопла или трубы переменного сечения значение dF = 0 соответствует максимальному поперечному сечению, которое называют критическим сечением трубы или сопла.
Сопло Лаваля
Непрерывное увеличение скорости потока от дозвуковой до сверхзвуковой при непрерывном снижении давления может происходить только в комбинированном канале. В таком канале его сечение по длине изменяется: сначала уменьшается от F 1 до F min, а затем расширяется до выходного сечения F 2.
На рис. 6.5 показаны изменения скорости w и местной скорости звука а по длине канала, а также формы канала. Такой канал называется соплом Лаваля (рис. 6.5). Если в самом узком сечении, где dF = 0 достигается равенство действительной скорости истечения w и местной скорости звука а, т.е. , то в расширяющейся части сопла развивается сверхзвуковая скорость
Рисунок 6.5 - Изменение скорости w и местной скорости звука а по длине канала
|
При известном расходе газа минимальная площадь поперечного сечения сопла Лаваля определяется по формуле:
,
а площадь выходного сечения – по формуле:
.
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
© 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!