气体和蒸汽的流动第七章能源与动力学院李井华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。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。基本要求7-1绝热流动的基本方程一概念稳态稳流(稳定流动)状态不随时间变化恒定的流量二几个基本方程连续性方程绝热稳定流动能量方程定熵过程方程(1)连续性方程fmAcqvddd0ffcAvcAv由稳态稳流特点,各截面质量流量相等适用于任何工质可逆和不可逆过程const...21mmmqqqdd0fmAcqv连续性方程的说明•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;•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。ddd0ffcAvcAv(2)绝热稳定流动能量方程22212121()()2ffsccqhhgzzw22fcddh222112()2ffcchh微分形式不计位能,无轴功,绝热,则:绝热稳定流动能量方程说明const2221f122f2chch1.任何工质,可逆和不可逆过程均成立2.气体动能的增加等于气流的焓降3.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h02222f21f122f20chchchh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。若过程为定熵滞止过程:22222222110fpfpfppcTccTccTcTcpfccTT220100kkTTpp(3)定熵过程方程式在稳定流动过程中,若:•任一截面上的参数不随时间而变化•与外界没有热量交换•流经相邻两截面时各参数是连续变化•不计摩擦和扰动0ddvvpp则过程是可逆绝热过程。任意两截面上气体的状态参数可用可逆绝热过程方程式描述,对理想气体(定比热容)有:微分上式,得:pvvpvp2211定熵过程方程式说明(2)用于水蒸气,值为一纯经验数值,且是一个变数:过热蒸汽:=1.30干饱和蒸汽:=1.135湿饱和蒸汽:=1.035+0.1x(1)用于比热容为定值或平均值的理想气体时vpcc三音速与马赫数ssvpvpa2TRag微小扰动在流体中的传播速度压力波的传播过程可作定熵过程处理原因(1)音速0ddvvpp定义...