流體流量及流速分析報告與計算

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1、實用文檔本節(jié)概要????本節(jié)討論噴管內(nèi)流量、流速的計算。工程上通常依據(jù)已知工質(zhì)初態(tài)參數(shù)和背壓，即噴管出口截面處的工作壓力，并在給定的流量等條件下進行噴管設(shè)計計算，以選擇噴管的外形及確定其幾何尺寸；有時也需就已有的噴管進行校核計算，此時噴管的外形和尺寸已定，須計算在不同條件下噴管的出口流速及流量。在噴管的計算中要注意到背壓對確定噴管出口截面上壓力的作用。本節(jié)內(nèi)容????4.8.1流速計算及其分析????4.8.2臨界壓力比????4.8.3流量計算及分析????4.8.4例題本節(jié)習(xí)題????4-24、4-25、4-26、4-27、4-29??下

2、一節(jié)流速計算及其分析1.噴管出口截面的流速計算??2.壓力比對流速的影響…噴管出口截面的流速計算????據(jù)能量方程,氣體在噴管中絕熱流動時任一截面上的流速可由下式計算：?(4-28)因此，出口截面上流速：?(4-28a)或(4-28b)在入口速度較小時，上式中可忽略不計，于是：文案大全實用文檔?(4-28c)(4-28)各式表明，氣流的出口流速取決于氣流在噴管中的絕熱焓降。值得注意的是，上述各式中焓的單位是J/kg。????如果理想氣體可逆絕熱流經(jīng)噴管，可據(jù)初態(tài)參數(shù)(p1,T1)及速度求取滯止參數(shù)，然后結(jié)合出口截面參數(shù)如p2按可逆絕熱過程方程

3、式求出T2從而計算h2再求得；對水蒸汽可逆絕熱流經(jīng)噴管，可以利用h-s圖，根據(jù)進口蒸汽的狀態(tài)查得初態(tài)點1，通過點1作垂線與噴管出口截面上壓力p2相交，得出狀態(tài)點2，從點1和2可查出h1和h2，代入式(4-28)即可求出出口流速?！钍阶訉硐霘怏w和實際氣體均適用；與過程是否可逆無關(guān)，但不可逆絕熱流動，若用可逆的關(guān)系求出h2在求得的需修正，若h2是不可逆過程終態(tài)的焓，則求出的不需修正。式的適用范圍是什么？是否與過程的可逆與否有關(guān)？與工質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)？返回文案大全實用文檔…壓力比對流速的影響????為了分析截面上壓力對流速的影響，假定噴管的幾何形狀滿

4、足流速變化的幾何條件，氣體為理想氣體，并取定值比熱容。分析得出的結(jié)論可定性地應(yīng)用于水蒸汽等實際氣體。據(jù)式（4-28a）：?(4-29a)或(4-29b)從式(4-29a)及式(4-29b)中可以看出，出口流速的大小，決定于氣體的滯止狀態(tài)參數(shù)及出口截面壓力與滯止壓力之比。由于滯止參數(shù)決定于噴管進口截面參數(shù)，所以出口流速的大小，也就決定于氣體進口截面的參數(shù)及出口截面壓力與進口截面壓力之比。當噴管進口截面參數(shù)一定時，流速隨出口截面壓力與滯止壓力之比而變，其變化趨勢如圖4-19所示。當時，=0，表明兩側(cè)壓力平衡，如初速為零，則根本不會產(chǎn)生流動，=0；

5、當逐漸減小時，逐漸增大；當出口截面壓力為零時，流速趨向最大值：☆因?qū)嶋H流動存在摩擦，而且即使不考慮摩擦，p趨向于零時，v將趨向于無窮大，而出口截面積不可能達到無窮大,所以噴管的實際速度不可能達到這一速度。實際的噴管中有可能達到此速度嗎？?圖4-19噴管內(nèi)流速與壓力比的關(guān)系返回?上一節(jié)下一節(jié)臨界壓力比文案大全實用文檔將式（4-29b）用于噴管臨界截面，如縮放噴管的喉部截面，此時因所以式(4-29b)可改寫為：??所以?????考慮到并令，稱為臨界壓力比，則上式可寫為：?(4-30)或(4-31)從式(4-30)和式(4-31)可以看出，臨界壓力

6、比只取決于氣體的性質(zhì)（絕熱指數(shù)），而臨界壓力則與氣體的性質(zhì)及其滯止壓力有關(guān)。????對于雙原子理想氣體，若比熱容取定值，則，。在噴管分析中，對于初態(tài)為過熱水蒸汽值可取1.3，；飽和蒸汽，值可取1.135，?！顚?，而且據(jù)幾何條件收縮噴管中間截面上的壓力與滯止壓力之比只可能大于臨界壓力比不可能達到臨界壓力比。收縮噴管若其出口截面上達到音速，出口截面壓力與滯止壓力的比值也是臨界壓力比？流量計算及分析1.噴管流量的計算式??2.噴管流量分析??3.背壓與流量及出口壓力的關(guān)系文案大全實用文檔…噴管流量的計算式????根據(jù)氣體穩(wěn)定流動的連續(xù)性方程，氣體通

7、過噴管任何截面的質(zhì)量流量都是相同的。因此，無論按哪一個截面計算流量，所得的結(jié)果都應(yīng)該一樣。但是各種形式噴管的流量大小都受其最小截面制約，所以常常按最小截面（即收縮噴管的出口截面，縮放噴管的喉部截面）來計算流量，即或(4-32)式中，A2、Acr分別為收縮噴管出口截面積和縮放噴管喉部截面積，m2；、分別為收縮噴管出口截面上速度和縮放噴管喉部截面上速度，m/s；v2、vcr分別為收縮噴管出口截面上氣體的比體積和縮放噴管喉部截面上氣體的比體積，。返回…噴管流量分析如同流速分析時一樣，把工質(zhì)作為理想氣體，且比熱容取定值???將式（4-29b）及代入式

8、（4-32），得:?化簡后可得理想氣體流經(jīng)噴管的流量公式：(4-33)式(4-33)表明：氣體的流量與噴管的出口截面積、氣體的滯止參數(shù)及出口截面上的壓力p2有關(guān)。當