КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
ГДФ характеризующие термодинамическое состояние
(4.6) (4.7, 4.8)
Функция π(λ) определяет отношение статического давления р движущегося газа в рассматриваемом сечении потока к давлению изоэнтропически заторможенного газа в том же сечении. Функция τ{λ) определяет отношение статической температуры Т движущегося газа в рассматриваемом сечении потока к температуре изэнтропически заторможенного газа в том же сечении. Функция ε(λ) определяет отношение плотности ρ движущегося газа в рассматриваемом сечении потока к плотности изэнтропически заторможенного газа в том же сечении. Мы получили, таким образом, уравнения, связывающие изменения температуры, плотности и давления в канале с изменением числа Mахa и коэффициента скорости (приведеная скорость).
Понятие температуры и давления торможения широко применяют и тогда, когда течение не является изоэнтропическим и (или) адиабатическим, понимая под этим "местные" значения параметров торможения,
Они определяются расчетом из (4.6)-(4.8) по местным значениям M, T, p, ρ, (или λ), т.е. это такие значения T, p, ρ, которые получились бы, если бы начиная с данного сечения поток был полностью заторможен.
Установим связь критических параметров с параметрами торможения. Критическим параметрам соответствует число M =λ= 1 Поэтому из (4.6)-(4.8) вытекает:
!!!Обратите внимание: звездочка внизу это параметры в критике! (НЕ в камере и это не параметры торможения) Отношения, столь часто требуются при газодинамических расчетах, что зависимости, заранее рассчитаны для разных газов (разных показателей адиабаты k) и сведены в специальные (газодинамические) таблицы. Например, Иров
Характер изменения τ, π, ε в зависимости от коэффициента скорости λ показан на рис. 4.1. Функции ε, τ, π взаимосвязаны между собой уравнением состояния π= ετ. 8.5.2 ГДФ характеризующие Разгон потока (q, y, ξ)
Функция q, y, ξ – характеризуют плотность потока массы.
Функция y(λ) – определяется отношение q(λ) к π(λ).
Величина обратная функции y(λ) – характеризует изменение статического импульса pF (в зависимости от скорости). Функция принимает значения от 0при λ=0, до ∞ при λ = λ.
Определим, какому количественному закону подчиняется геометрия сопла Лаваля для получения на его выходе заданного числа M >1. С этой целью воспользуемся условием постоянства расхода, в котором в качестве одного из сечений взято критическое сечение.
Где v -скорость газа, F -площадь сечения. а масса жидкости проходящая через сечение =, тогда
Обозначим через
Функция q(λ) —приведенная плотность потока массы — определяет отношение плотности потока массы pv в рассматриваемом сечении потока к плотности потока массы р* v* в критическом сечении потока. Выразим ее через M и λ.
Приведенный секундный расход выражается также через отношение давлений π:
Графики функций q(λ) и q(M) При увеличении λ от 0 до1 q (λ) растет от 0 до своего максимального значения, q (λ) =1, а затем при дальнейшем росте λ вновь уменьшается до 0 когда λ =λmax Таким образом, приведенный расход максимален и равен 1при λ=1 и снижается как с уменьшением, так и с увеличением скорости по сравнению с критическим значением. Одно и то же значение функции q (λ) ≠ 1 соответствует двум значениям скорости газа, одно из которых является дозвуковым, а второе - сверхзвуковым.
Правильное значение определяется в соответствии с условиями конкретной задачи.
Что касается функции то ее поведение как раз и говорит о том, как должно меняться поперечное сечение сопла, чтобы поток в нем можно было изоэнтропически разогнать до требуемой сверхзвуковой скорости.
На рис видно, до какой степени сопло необходимо сужать на дозвуковом и расширять на сверхзвуковом участке.
Важно подчеркнуть, что для реализации течения с заданным числом необходимым условием является создание канала, у которого совершенно определенным образом соотносятся площади наименьшего и выходного сечений. Другими словами, если сопло не удовлетворяет выведенному соотношению площадей для желаемого нами числа M>1 то никаким перепадом давления мы не добьемся его получения.
Иная ситуация в случае дозвукового сопла. Если сопло только сужается, то поток в нем, ускоряясь, остается везде дозвуковым, кроме, может быть, выходного сечения. для сверхзвукового сопла с целью получения на выходе заданного числа (Ma или λa) >1 следует соответствующим образом подобрать площадь выходного сечения, а именно, определить ее по значению функции q-1.
Кроме того, надо иметь достаточный запас давления в камере перед соплом. давление должно в известное число раз превосходить давление в окружающей среде. Это давление легко считается.
Функция ξ(λ) – относительный диаметр потока
Функция принимает значения от ∞ при λ = 0, до 1 при λ = 1, и затем до ∞ при λ= λ.
8.5.3 ГДФ z, f, r – характеризуют импульс потока.
Функция z(λ) – приведенный полный импульс потока.
Функция принимает значения от ∞ при λ = 0, до z(λ) при λ = λ.
Функция f(λ) – приведенная плотность потока импульса.
Функция принимает значения от 1 при λ = 0, до 0 при λ= λ
Функция r(λ) – определяет отношение статического импульса потока pF в некотором сечении к полному импульсу потока в том же сечении mv+pF
Функция принимает значения от 1 при λ = 0, до 0 при λ= λ
Функция - определяет отношение скоростного напора в некотором сечении потока к давлению изэнтропически заторможенного газа в этом сечении:
Функция принимает значения от 0 при и до. Величина зависит от величины показателя k и располагается в области небольших сверхзвуковых скоростей.
9 Плоский сверхзвуковой поток
Важнейшая особенность газодинамических явлений состоит в нелинейности описывающих их дифференциальных уравнений, что вызывает значительные трудности теоретического исследования газодинамических задач. Важное свойство течений газа состоит в том, что возмущения в газе распространяются с конечной скоростью. Малые возмущения давления распространяются в газе со скоростью звука. Если источник слабого возмущения помещён в равномерный поток воздуха, движущийся со скоростью меньшей, чем скорость звука (М<1), то возмущения распространяются во все стороны и могут достичь любой точки потока. Если поток сверхзвуковой (М>l), то возмущения сносятся вниз по течению и не выходят за пределы конуса возмущений (рис. 1).
Рис. 1. Распространение слабых возмущений: а - в дозвуковом потоке, б - в сверхзвуковом потоке.
Уда́рная волна́ — поверхность разрыва, которая движется относительно газа и при пересечении которой давление, плотность, температура и скорость испытывают скачок[1]
Произвольный разрыв — произвольный скачок параметров сплошной среды, то есть ситуация, когда слева от некоторой поверхности заданы одни параметры состояния среды (плотность, температура и скорость), а справа — другие. При нестационарном движении среды поверхности разрыва не остаются неподвижными, их скорость может не совпадать со скоростью движения среды
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 1531; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |