第七章　气体与蒸汽的流动(1).pdfVIP免费

第七章第七章气体与蒸汽的流动气体与蒸汽的流动研究内容：主要研究流体流过变截面短管（喷管和扩压管）时，其热力状态、流速与截面积之间的变化规律。1、掌握定熵稳定流动的基本方程；2、理解促使流速改变的力学条件和几何条件的基本涵义；3、掌握喷管中气体流速、流量的计算，会进行喷管外形的选择和尺寸的计算；4、掌握滞止焓、临界参数等基本概念和相关计算。基本要求:2、沿流动方向上的一维问题：取同一截面上某参数的平均值作为该截面上各点该参数的值。1、稳定流动：流体在流经空间任何一点时，其全部参数都不随时间而变化的流动过程。简化假设：参数取平均值3、可逆绝热过程：流体流过管道的时间很短，与外界换热很小，可视为绝热，另外，不计管道摩擦。8－1稳定流动的基本方程式一、连续性方程Continuityequation稳定流动中，任一截面的所有参数均不随时间而变，故流经一定截面的质量流量应为定值，不随时间而变。如图取截面1－1和2－2，两截面的质量流量分别为qm1、qm2，流速cf1、cf2，比体积为v1和v2，截面积A1、A2根据质量守恒定律：常数vAcvcAvcAqqqfffmmm22211121微分：0vdvcdcAdAff以上两式为稳定流动的连续方程式。它描述了流道内的流速、比体积和截面积之间的关系。普遍适用于稳定流动过程。1）对于不可压流体（dv=0），如液体等，流体速度的改变取决于截面的改变，截面积A与流速cf成反比；2）对于气体等可压流，流速的变化取决于截面和比体积的综合变化。结论：二、稳定流动能量方程式Energyequation由流动能量方程：不计位能，无轴功，绝热，则：微分上式：iffwzzgcchhq)(2)(12212212常数22211222ffchch022fcddh喷管内流动的能量变化基本关系式。1、气体动能的增加等于气流的焓降2、任一截面上工质的焓与其动能之和保持定值，把两者之和定义为一个参数：总焓或滞止焓h022222112220fffchchchh结论：气体在绝热流动过程中，因受到某种阻碍流速降为零的过程。在绝热滞止时的温度和压力称为滞止温度T0和滞止压力p0。若过程可逆为定熵滞止过程：绝热滞止过程：绝热滞止过程：stagnation22222222110fpfpfppcTccTccTcTcpfccTT220100kkTTpp对于定比热的理想气体等熵流动constpconsthconstT000只需绝热，可逆与否无关注意：高速飞行体需注意滞止后果，如飞机在–20℃的高空以Ma=2飞行，其t0=182.6℃。TRpvgTTvvp...