ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Движение подогреваемого газа по трубе постоянного сечения из "Прикладная газовая динамика. Ч.1 " Процесс подвода тепла вносит особый впд сопротивления при подогреве движущегося газа полное давление падает. [c.192] Отсюда видно, что при подогреве медленно движущегося газа величина потерь мала. При значительной же скорости ими пренебрегать уже нельзя. [c.193] Обнаруженное тепловое сопротивление нетрудно объяснить с точки зрения термодинамики. В рассмотренном примере имеет место расширение газа в конфузоре, затем подогрев его при пониженном давлении и, наконец, сжатие в диффузоре. Но такой цикл противоположен обычному циклу тепловой машины, в котором подвод тепла идет при повышенном давлении. По этой причине рассматриваемый процесс связан с поглощением, а не выделением энергии. [c.193] Цри одном и том же количестве тепла прирост энтропии, а следовательно, и потери тем больше, чем ниже средняя температура процесса, т. е. чем выше скорость потока. [c.194] Здесь /) = р есть полное давление в сосуде, из которого газ вытекает, а рт = рп — статическое давление в выходном сечении трубы. [c.194] Как видим, подвод тепла при заданном перепаде давлений ведет к уменьшению расхода газа при одновременном увеличении скорости истечения. [c.195] Исследуем теперь падение давления на участке а — г трубы при большой дозвуковой скорости движения газа. [c.195] При значительных скоростях течения плотность газа при подогреве уменьшается не только из-за повышения температуры, но и вследствие понижения статического давления. В связи с этим скорость газа увеличивается вдоль трубы быстрее, чем температура. Скорость звука, которая пропорциональна корню квадратному из абсолютной температуры, увеличивается вдоль трубы значительно медленнее, чем скорость потока. По этой причине число М = wla по длине трубы растет. [c.195] имеющий любую начальную скорость, можно за счет соответствующего подогрева довести до критической скорости (Mr = 1). При большом начальном значении числа М понадобится незначительный подогрев. Чем ниже скорость, тем более сильный критический подогрев необходим. Но никаким подогревом нельзя перевести поток в цилиндрической трубе в сверхзвуковую область. Это явление носит название теплового кризиса ). [c.195] Естественно, что после того, как в конце трубы достигнут кризис, скорость потока в начале трубы не может быть увеличена никакими способами. Если по достижении кризиса продолжать подогрев газа, то величина критической скорости в конце трубы растет, а скорость в начале трубы падает. Иначе говоря, заданному количеству тепла соответствует совершенно определенное предельное значение числа М в начале трубы. [c.195] Уравнение (31) вместе с уравнениями неразрывности, количества движения и состояния образуют систему, достаточную для определения четырех неизвестных параметров газа — рг, Рп 7 г, Wr — в конце трубы. [c.196] Уравнение (35) используется в тех случаях, когда известно состояние газа в начале трубы. Если же скорость газа в конце трубы ДОВОДИТСЯ до критической, то удобнее применять уравнение (34). [c.197] Так как плотность в начале трубы не зависит от подогрева, то падение расхода газа приводит к уменьшению скорости в начале трубы. Малые значения приведенной скорости на входе в камеру Сгорания, получающиеся при сильном подогреве, приводят к большим габаритам двигателя. С увеличением скорости полета растут начальная температура Гх и предельное значение скорости на входе в камеру сгорания. [c.198] Как видим, при Хх 1 потери полного давления при реальном подогреве (Т г/Т х 4 — 8) получаются такого же порядка, как и при бесконечно сильном подогреве. [c.200] Выше было показано, что при малых скоростях течения газа по трубе с подводом тепла в случае постоянного перепада давлений усиление подогрева ведет к снижению расхода газа. [c.201] В 6 будет показано, что при постоянном перепаде давлений подогрев вызывает уменьшение расхода газа и при больших скоростях течения. [c.201] Вернуться к основной статье