- •Газовая динамика элементарной струйки
- •1. Математическая модель элементарной струйки по статическим параметрам для сжимаемой жидкости (газа) (система с постоянным расходом)
- •1.1. Обозначение параметров
- •1.2. Основные уравнения
- •1.3. Дополнительные уравнения и выражения
- •1.4. Задачи по теме 1
- •Значения параметров газа р1, т1, w1, w2 и площади сечения 1 струйки f1
- •2. Математическая модель элементарной струйки по параметрам торможения для сжимаемой жидкости (газа) – газодинамическая модель (система с постоянным расходом)
- •2.1. Обозначение параметров
- •2.2. Основные уравнения
- •2.3. Дополнительные уравнения и выражения
- •2.4. Задачи по теме 2
- •Значения параметров газа р1, т1, w1 и площадей сечений струйки f1 и f2
- •3. Сверхзвуковые течения. Скачки уплотнения. Ударные волны (система с постоянным расходом)
- •3.1. Обозначение параметров
- •3.2. Прямой скачок уплотнения
- •3.2.1. Основные уравнения
- •3.2.2. Дополнительные уравнения
- •3.3. Слабые волны - характеристики
- •3.4. Косой скачок уплотнения
- •3.5. Задачи по теме 3
- •4. Сверхзвуковые течения. Течение с непрерывным увеличением скорости – течение Прандтля-Майера (система с постоянным расходом)
- •4.1. Обозначение параметров
- •4.2. Основные уравнения
- •4.3. Задачи по теме 4
- •5. Течение газа в цилиндрической трубе с трением и подводом тепла (система с постоянным расходом)
- •5.1. Обозначение параметров
- •5.2. Основные уравнения
- •5.3. Дополнительные уравнения и выражения
- •5.4. Задачи по теме 5
- •Значения параметров газа р1, т1, w1, т2* и площади f
- •6. Геометрическое сопло и сила тяги (система с постоянным расходом)
- •6.1. Обозначение параметров
- •6.2. Основные уравнения
- •6.3. Дополнительные уравнения
- •6.4. Задачи по теме 6
- •Исходные данные для решения задач
- •7. Геометрический диффузор (система с постоянным расходом)
- •7.1. Обозначение параметров
- •7.2. Основные уравнения
- •7.3. Дополнительные уравнения
- •7.4. Задачи по теме 7
- •8. Математическая модель элементарной струйки для несжимаемой жидкости
- •8.1. Обозначение параметров
- •8.2. Основные уравнения
- •8.3. Дополнительные уравнения и выражения
- •8.4. Задачи по теме 8
1.2. Основные уравнения
Уравнение неразрывности
[кг/с] (1)
Уравнение количества движения
[Н ] (2)
Уравнение энергии
[Дж/кг] (3)
Уравнение состояния
- совершенного газа
р = ρ R Т [Па] (4а)
- несжимаемой жидкости
ρ = сonst [кг/м3] (4б)
Уравнение качества процесса
а) для обратимого процесса
dSтр= 0 [Дж/кгК] (5а)
Для обратимого процесса в энергетически изолированной системе
= 0 (5б)
Уравнение изоэнтропы
(5в)
б) для необратимого процесса
dSтр>0 [Дж/кгК] (6а)
Для необратимого процесса в энергетически изолированной системе
> 0 (6б)
Уравнение политропы
(6в)
Уравнение изменения энтропии
[Дж/кгК] (7а)
или для совершенного газа
[Дж/кгК] (7б)
1.3. Дополнительные уравнения и выражения
Уравнение расхода
[кг/с] (8)
Второй закон термодинамики
[Дж/кг] (9)
Энергия струйки в ее сечении
[Дж/кг] (10)
Удельная энтальпия
[Дж/кг] (11)
Уравнение Майера
Ср - Сv = R [Дж/кгК] (12)
Показатель изоэнтропы
(13)
Число Маха
(14)
Число Рейнольдса
Re=ρWd/µ (15)
Скорость звука
[м/с] (16)
Закон вязкого трения Ньютона
[Па] (17)
Уравнение энергии в механической форме (уравнение Бернулли)
[Дж/кг] (18)
(19)
Значение интеграла зависит от процесса, протекающего в системе:
- для изохорного процесса dV=0 (несжимаемая жидкость ρ=сonst)
(20)
- для изоэнтропического процесса ( dS=0 )
(21)
Работоспособность или эксергия
[Дж/кг] (22)
Изменение эксергии
[Дж/кг] (23)
Потери эксергии (закон Гюи-Стодолы)
[Дж/кг] (24)