Особен-и расчета одномерного потока реального газа

Некоторые газодинам-ие фун-и одномерного адиабатического потока

Безразмерные характеристики одномерного потока газа выражаются виде простых функций Безразмерных скоростей. Эти газодинамические функции Играют важную роль при выполнении различных газодинамических расчётов, а также при обработке результатов эксперимента. Кроме уже известных, не трудно получить и другие газодинамические функции. Встречающиеся в преобразованиях уравнений сохранения расхода, количество движения и энергии. С помощью приведённого расхода g Легко определяется полный весовой расход газа через заданное сочетание: G= gFpc=gFqap и Преобразований находим: G=KFpg/Корень квадратный Т

Расход можно выразить и через статическое давление потока данном сечение уравнение расхода могут быть использованы для расчёта адиабатического Только в из-за изолированной системе при наличии трения. Формулы позволяет найти изменения до времени торможения, Обусловленное Необратимыми изменениями состояния визжащего газа и в частности по тереме вызванные вызванными внутренними силами трения

Уравнение для импульса газового потока было в первые получено Киселёвым она широко используются в различных задачах и в частности для расчёта энергетически неизолированных потоков

В практике расчетов тепловых двигателей (паровых и газовых турбин, компрессоров и др.) наибольшее распро­странение находят тепловые диаграммы, в которых по осям координат отложены либо температура и энтропия, либо энтальпия и энтропия (диаграммы Ts и is). Такие диа­граммы строятся по экспериментальным данным и позво­ляют с достаточной точностью рассчитывать различные про­цессы изменения состояния газов, в том числе в области влажного пара и вблизи линии насыщения.

Диаграммы состояния Ts и is могут быть широко ис­пользованы и при исследовании газовых течений.

.

Формула показывает, что для определения ско­рости течения необходимо знать разность энтальпий , которая легко определяется по диаграмме is, если из­вестны параметры полного торможения газа (p₀, Т₀) и ста­тические параметры течения (p,T).

представлена часть диаграммы is для водяного пара. Если нам известны два любых параметра полного торможения (р₀ и Т₀), то на диаграмме is легко находится точка О, определяющая состояние заторможен­ного потока. Эта точка может быть найдена и по другим параметрам состояния (например, i₀ и s₀). Проведя верти­кальную линию до точки пересечения с изобарой статического давления p, изотермой Т или изохорой v, определим состояние движущегося газа (точка 1) и прежде всего его энтальпию /; тогда скорость течения легко может быть определена по уравнению.

Входящую в это уравнение разность энтальпий Н₀ — = i₀ — i называют изоэнтропическим перепадом энтальпий.

Тепловые диаграммы могут быть использованы и для расчетов необратимых течений (см. ниже). В этом случае, однако, для определения скорости течения трех парамет­ров состояния недостаточно.

Рассматривая изоэнтропическое движение вдоль трубки тока переменного сечения в диаграмме i — s, нетрудно

найти удельный расход газа в различных сечениях и по­строить эту величину, а также и другие параметры в за­висимости от скорости с (рис. 2-5,6). Максимум удельного расхода соответствует критическому сечению трубки, опре­деляемому по уравнению расхода:

12. Потенциальное движение жидкости

Функция Ф(х, у, z) называется потенциалом скорости.

Понятие потенциала скорости в аэрогидромеханике тождественно понятию потенциала сил в механике твердого тела. Потенциальное движение газа в изолированной системе является изоэнтропическим, т. е. если поток безвихревой и адиабатический, то изменение энтропии по любому направлению в потоке равно нулю и течение газа описывается некоторой функцией координат Ф(х, у, z).

Уравнение (3-7) является нелинейным дифференциальным уравнением потенциала скоростей в частных производных второго порядка.

Введение потенциала скорости позволило систему трех уравнений свести к одному (3-7), уменьшить число неизвестных с шести до пяти и оставить в уравнении только кинематические параметры.

Если в исследуемом поле потока известен потенциал скорости Ф (х, у), то при заданных граничных условиях могут быть определены все параметры течения. Потенциал скорости позволяет определить скорости потока (u, v) по формулам. С помощью уравнения энергии совместно с уравнением изоэнтропического процесса легко определяются давление p, плотность ρ и температура газа Т.

Таким образом, при исследовании потенциальных движений газа основная задача сводится к определению потенциала скоростей Ф(х, у) для данного вида движения

13. Коэф-ты давления. Критическое число М (Маха)

Распределение давлений вдоль обтекаемой поверхно­сти характеризуется безразмерной величиной — коэффи­циентом давления, который определяется как отно­шение разности давлений в данной точке на поверхности и статического в бесконечности к скоростному напору не­возмущенного потока:

Величина М* называется критическим числом М набегающего потока; оно определяет то значение безраз­мерной скорости набегающего потока, при котором макси­мальная местная скорость на контуре тела становится равной местной скорости звука. Из определения критиче­ского числа М_# следует, что эта величина разграничивает дозвуковые режимы обтекания тела на две группы. Пер­вая группа докритических режимов (М^с^М*) характери­зуется тем, что во всех точках поля потока местные ско­рости дозвуковые (М.<1). Ко второй группе (М^^М*) относятся режимы обтекания с местными сверхзвуковыми скоростями

Дата добавления: 2017-02-01