Ускорение и торможение газовых потоков

Ускорение и торможение газовых потоков

Ускорение и торможение газовых потоков. Когда создавать различные машины и устройства、 428 нужно ускорить поток газа От нуля или медленно до сверхзвукового. И от чего. 11.4 известно, что это может быть достигнуто с помощью сопла Лаваля. Схема показана на рисунке 1. 11.2 а. теперь рассмотрим более подробно режим работы этого сопла и основные расчеты, основанные на 1-мерной теории. Позволяет дозвуковому потоку газа войти в сопло указанной конфигурации. Согласно уравнению Гуго-Ниота, в конической (конфузорной) части скорость газа увеличивается, а давление и плотность уменьшаются. Этот режим потока означает, что давление (обратное давление) на выходе из сопла больше, чем граница p1gr, на которой установлены критические параметры потока в горловине сопла.

Если скорость не достигает критического сечения (горловины), то поток дозвуковых газов замедляется в расширительной (диффузионной) части, давление и плотность возрастают, а на выходе устанавливается М 1. Людмила Фирмаль

• При уменьшении противодавления скорость потока всех секций увеличивается, и при значении противодавления горла p. p. звук (критический) достигает скорости a *и соответствующих значений p*, p*, G *. в этом режиме в диффузорной части скорость потока замедляется от значения горла М= 1 до значения выхода сопла Мх1.При дальнейшем снижении противодавления до значения p [Pxgr, давление всей части диффузора также уменьшается. Однако по той причине, что мы выяснили, изучая отток из стенотического сопла, давление в горле будет не меньше р*.Так, в определенном участке диффузорной части, начиная от горла, поток расширяется, и там устанавливается сверхзвуковой поток. Однако, если давление px на срезе недостаточно мало, поток все равно будет дозвуковым вблизи выхода. Предположим, что сверхзвуковое течение в задней части горла и сопряжение дозвуковой скорости вблизи выхода происходят в виде ударной волны, которая является почти прямой.

Когда это значение обратного давления отключается, скорость, соответствующая значению расчетного числа M1calc, устанавливается в 1.При дальнейшем понижении противодавления поток продолжает расширяться в определенной области вне сопла, а переход на дозвуковой режим и полное торможение осуществляются через сложную систему косых ударных волн. Основной расчет сопла Лаваля заключается в определении его основных размеров в соответствии с предписанным расходом, параметрами торможения и значениями скорости на выходе из сопла. Область горла может быть найдена из условия, что в ней установлен важный режим. Следовательно, согласно формуле (11.50) Здесь берется заданный массовый расход.

• Выходное сечение сопла 5x можно определить из уравнения неразрывности. нетрудно найти S. В Формуле (11.59), так как b-1 задается в условиях задачи, а 5 определяется по формуле (11.58).Промежуточное значение площади поперечного сечения сопла можно найти в той же формуле (11.59), учитывая закон изменения длины редуктора A, (x) или давления e (x).Однако необходимо использовать сопло Лаваля для обеспечения только определенного значения средней скорости, и если равномерность распределения скоростей по сечению не важна, то протяженной частью является конус раствора с углом не более 12°.для получения равномерного поля скоростей на выходе из сопла его контур следует рассчитать по методу теории двумерного течения.

Получение сверхзвуковой скорости с помощью сопла Лаваля является лишь одним из способов ускорения потока газа. Л. А. Вулис также продемонстрировал, как получить сверхзвуковую скорость в цилиндрическом канале путем изменения скорости потока вдоль потока и подачи или отвода тепла. Основой этих методов является (8、 Проблема торможения газового потока встречается во многих случаях инженерной практики. С гидродинамической точки зрения эта задача заключается в преобразовании кинетической энергии в потенциальную. Как видно из Формулы Гуго-Ниота, подавление дозвукового потока должно осуществляться в расширительном канале (диффузоре), а также способом, при котором происходит подавление несжимаемой жидкости(см. раздел 6.9).

При дальнейшем уменьшении противодавления ударная волна движется через сопло к его выходному сечению, и в зависимости от расчетного давления помещается за выходным сечением сопла. Людмила Фирмаль

• Основной проблемой при проектировании дозвукового диффузора является определение величины потерь. Эти потери определяются вихревой структурой вязкого газа в диффузоре, в частности наличием отрыва пограничного слоя от боковых стенок. Поэтому расчет таких потерь основан на теории пограничного слоя с учетом степени сжатия газа (см.[81]). Как известно, в узких каналах сверхзвуковое течение подавляется. Поэтому его можно использовать для непрерывного торможения сверхзвукового потока.

Смотрите также:

Учебник по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Истечение газа из резервуара через сужающееся сопло. Формула Сен-Венана-Ванцеля.
2. Прямой скачок уплотнения.
3. Сопротивления по длине. Гидравлический коэффициент трения.
4. Ламинарное течение в круглых трубах и переход к турбулентному течению.