Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Мои шпоры.doc
Скачиваний:
1103
Добавлен:
25.03.2015
Размер:
3.34 Mб
Скачать

22.Особенности истечения сжимаемой жидкости. Кризис истечения. Режимы истечения.

К классу сжимаемых жидкостей относятся вещества, плотность которых изменяется в зависимости от давления и температуры Газы (идеальные и реальные) относятся к классу сжимаемых жидкостей.

Потенциальная работа обратимого адиабатного процесса истечения газа от нулевого до конечного состояния (0-2)

Для вычисления массовой скорости газа необходимо знать плотность газа в выходном сечении сопла, значение которой определяется из уравнения адиабаты

Анализ уравнения для массовой скорости потока показывает, что скорость газа изменяясь в зависимости от соотношения давлений в процессе истечения , дважды обращается в нуль - прир2/р0 = 1 (нет движения), а также при = 0 (истечение в вакуум, р2 = 0). Следовательно, значение массовой скорости, по теореме Ролля, проходит через экстремум. Соотношение давлений, при котором массовая скорость истечения становится максимальной ( ), называется критическим , а режим истечения при этом условии называется критическим режимом истечения.

Для определения характеристик критического режима истечения обозначим через ψ выражение

Область диаграммы , в которой называется областьюдокритического (дозвукового)режима истечения. В этой области давление потока в выходном сечении сопла (p2) равно давлению среды (pср), в которую происходит истечение (p2=pср), а при снижении давления среды (pср) наблюдается увеличение массового расхода через сопло (G), а также линейной (c) и массовой (и) скорости потока в выходном сечении сопла.

После достижения критического соотношения давлений ( ) наступаеткритический (звуковой) режим истечения, при котором на выходе из сопла устанавливается критическое давление режима ( ). Этот режим характеризуется критическими значениями массового расхода (Gкр), линейной (c2=cкр) и массовой (и2=икр) скорости истечения в выходном сечении сопла.

Дальнейшее снижение давления среды (pср), в которую происходит истечение вещества, не приводит к снижению давления на выходе из сопла, которое остается неизменным и равным критическому давлению (c2=cкр). Это явление называется «кризисом течения». В критическом режиме истечения скорость потока в выходном сечении сопла устанавливается равной местной скорости звука в данной среде (с2=скр=a). С этой же скоростью (скоростью звука) в среде распространяется любое возмущение.

23.Переход через критическую скорость (сопло Лаваля).

- угол раскрытия канала.

Начальные параметры: ,,.

Параметры среды: ,,.

Можно поставить две задачи:

  1. Найти линейную скорость, массовую скорость и массовый расход, при известной геометрии аппарата.

  2. Найти геометрию аппарата, при известном массовом расходе.

Решаем вторую задачу.

Сравнивая величину с, получим три варианта:

  1. Докритический режим, .

  2. Критический режим: .

  3. Закритический режим: .

Для обеспечения закритического режима истечения, характеризующегося условием ( ), необходимо дополнить суживающееся сопло расширяющейся частью, в выходном сечении которой возможно достичь значения давления ниже критического ( ). Такое комбинированное сопло называетсясоплом Лаваля.

Нужно найти площади сечений: ,,.

Уравнение неразрывности: . Подставляя в это уравнение массовые скорости, можно найти площади сечений, но для каждого случая нужно знать величину, то есть нужно с помощью уравнений процессов (и) найти давления,,. Зная площади сечений можно найти характеристические размеры сечений.

Длины можно найти геометрически: , где.

Для адиабатного процесса потенциальная работа находится по формуле:, тогда линейная скорость.

Общие закономерности процесса истечения.

Цель : установление связи между f,c,p.

1.уравнение неразрывности

2.уравнение распределение потенциальной работы

3.показатель процесса

Отсюда первое и второе дифференциальное уравнение

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]