ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Движение газа в цилиндрической трубе из "Техническая газодинамика Издание 2 " Из предыдущих рассуждений, а также непосредственно из анализа уравнения (5-14) легко прийти к выводу, что критическая скорость течения может возникнуть только в выходном сечении цилиндрической трубы. Действительно, согласно уравнению (5-14) при Я 1 и Я 0 поток в трубе ускоряется, а при Я 1 и Я 0 он замедляется. Случай Я = 1 в промежуточном сечении трубы противоречит уравнению (5-14) и физически нереален. [c.211] Допустим, что коэффициент сопротивления является величиной постоянной Тогда уравнение (5-14) можно проинтегрировать. [c.211] Я — безразмерная скорость в некотором сечении на расстоянии X от начального. [c.211] Зависимость между Я и х при постоянном значении Я приведена на рис. 5-3. Величина у имеет максимум при Я = Я, = 1. [c.212] Кривые х( ) состоят из двух ветвей, отвечающих дозвуковому (Я 1) и сверхзвуковому (Я 1) потокам в трубе постоянного сечения (рис. 5-3). [c.212] Из формулы (5-16) следует, что при Х = 1 = Графически зависимость (5-16) представлена на рис. 5-4. Кривая также имеет две ветви. Нижняя ветвь отвечает дозвуковым скоростям на входе в трубу, а верхняя — сверхзвуковым. [c.213] С безразмерная скорость на входе в трубу Я , а вместе с тем и приведенный расход газа имеют строго определенные значения. [c.213] При дозвуковой скорости на входе в цилиндрическую трубу длиной /, характеризуемую коэффициентом сопротивления С, при установившемся движении может пройти максимальное количество газа, если Х = . [c.213] Таким образом, для увеличения абсолютного расхода газа через цилиндрическую трубу определенных размеров необходимо увеличивать давление полного торможения на входе в трубу или — при постоянном значении — уменьшать температуру торможения Т . При этом в выходном сечении трубы будет по-прежнему критическая скорость, абсолютное значение которой уменьшается по мере снижения температуры торможения. Однако расход будет увеличиваться за счет увеличения плотности. [c.214] При сверхзвуковых скоростях на входе в трубу, как показывает опыт, обнаруживаются некоторые новые свойства потока, которые не описываются уравнением (5-15). Заметим, что согласно уравнению (5-15) npn2i l скорость в трубе должна непрерывно падать к выходному сечению по кривой СВ на рис. 5-3, а давление — соответственно непрерывно возрастать. Однако в действительности изменение скоростей и давлений в трубе в ряде случаев происходит скачкообразно. [c.214] Прежде чем подробнее разобрать этот случай движения газа, найдем зависимости, определяющие изменение параметров потока между двумя произвольными сечениями. [c.214] Допустим, что труба имеет длину, определяемую точкой I ()( = 0,35), а давление за выходным сечением задано точкой , которая лежит на кривой СВ. В этом случае прямой скачок располагается в выходном сечении трубы / . Если давление среды, куда вытекает газ из трубы, определяется точкой /С, то прямой скачок перемещается внутрь трубы и располагается в сечении ЕР, причем отрезок РК соответствует понижению давления в дозвуковом участке трубы. Последующее повышение давления среды приводит к дальнейшему перемещению скачка внутрь трубы (к входному сечению). [c.216] наконец, давление среды меньше, чем давление в точке /, то за выходным сечением образуется коническая стационарная волна разрежения и поток газа расширяется за пределами трубы. [c.216] Кривые давлений в трубе (рис. 5-5) показывают, что при постоянной длине х и давлении на выходе с увеличением скорости на входе Я прямой скачок смещается к выходному сечению. При увеличении сопротивления трубы (путем, например, подключения дополнительного участка трубы) перемещение скачка происходит в обратном направлении (ко входу в трубу). [c.216] Вернуться к основной статье