Течение адиабатное в канале

АДИАБАТНОЕ ТЕЧЕНИЕ ГАЗОВ В КАНАЛАХ [c.153]

Экспериментальные и теоретические исследования показывают, что в каналах даже при небольшой разности давлений газа и внешней среды получается достаточно большая скорость течения рабочего тела. Так как длина канала обычно небольшая, то теплообмен между стенками канала и газом при малом времени их прохождения настолько незначителен, что им можно пренебречь и процесс истечения считать адиабатным. [c.202]

Схема кольцевого подъемного течения в вертикальной трубе дана на рис. 7.17. Такое течение можно рассматривать как раздельное движение потоков жидкости и газа (пара), для каждого из которых справедливо уравнение сохранения импульса (7.26). В адиабатных условиях в канале постоянного сечения отсутствуют потери давления, связанные с ускорением потока. На межфазной границе действует касательное напряжение, направленное противоположно в газовой и жидкой фазах. Форма межфазной поверхности — цилиндр диаметром d = d -28, где 5 — средняя толщина жидкой пленки. [c.327]

Эффект дросселирования проявляется при взаимодействии потока реального газа или пара в канале с местным резким сужением проходного сечения. Резкое сужение канала называется местным сопротивлением, а в процессе дросселирования—дросселем. В результате дросселирования при адиабатном течении давление р2 после дросселя становится меньше давления до него — происходит расширение без совершения технической (полезной) работы. При некоторых условиях в результате дросселирования снижается температура газа или пара—на этом явлении основано действие холодильных установок. В тепловых двигателях дроссе- [c.114]

J — 4>=t(x) для адиабатного течения в канале 2 — (p=f(x) для течения в обогреваемом канале 3 — расходные объемные паросодержания (i = /(jr) [c.20]

Действительной характеристикой двухфазного потока является величина ф. Предполагается, что эта величина при стационарном течении и при определенных параметрах системы не произвольна, а имеет определенное значение, такое, что в потоке скорость производства энтропии минимальна. Рассматривается стационарный адиабатный поток в канале постоянного сечения с жесткими стенками. Для этих условий можно записать [12] [c.114]

Ранее ( 4-3) отмечалось, что в канале неизменного сечения при постоянном расходе протекающей среды создается обстановка, в силу которой процесс может развиваться лишь единственным образом. При адиабатном течении связь между удельным объемом протекающего вещества и его энтальпией определяется уравнением сплошности и условием постоянства энергии изолированного потока [c.232]

Если известны параметры рабочего агента перед решеткой и за ней, то легко с любой желаемой точностью получить располагаемую энергию в данной решетке профилей. Если процесс расширения (сжатия) в каналах решетки изоэнтропный (адиабатный без трения), то с той же точностью нетрудно рассчитать параметры рабочего агента при его выходе из каналов решетки. Это будут теоретические параметры, которые в отличие от действительных обозначим дополнительным подстрочным индексом t. При отсутствии потерь течения через канал решетки можно считать взаимно-перпендикулярными скорость в выходном сечении канала площадью F и площадь данного сечения. При таких условиях всегда имеется возможность с любой желаемой степенью точности, пользуясь формулой сплошности, вычислить теоретический расход Gf рабочего агента через последнее полное сечение канала F [c.204]

При состоянии насыщения на входе в расширяющейся части каналов возникает конденсационная нестационарность. Установлено, что перемещение конденсационных скачков происходит только в пределах межлопаточных каналов, т. е. до косого среза (рис. 6.17,6, в) в косой срез, как и в случае одиночного сопла, конденсационные скачки не проникают. В исследованной решетке при Е(1 0,54 система колеблющихся адиабатных скачков перемещается внутрь расширяющейся части каналов и подавляет конденсационную нестационарность (рис. 6.17,г). При еа 0,7 колебания скачков отмечены в горловом сечении. Дальнейшее увеличение ба (еа>0,7) приводит к исчезновению скачков, т. е. к полностью дозвуковому течению в каналах решетки. [c.218]

Первый член правой части (1.236) отражает потери давления за счет ускорения потока, связанного либо с изменением паросодержания х, либо с изменением площади поперечного сечения канала S. При адиабатном течении в канале постоянного сечения этот член уравнения равен нулю. Второй и третий члены правой части уравнения (1.236) выражают соответственно потери давления на трение и на работу против массовых сил. При не слишком [c.99]

Это выражение представляет собой термическое уравнение течения среды по каналу с неподвижными стенками, изолированными в тепловом отношении. С энергетической точки зрения адиабатное течение характеризуется взаимным преобразованием энтальпии и кинетической энергии жидкости. Здесь один эффект возникает за счет другого. Таким образом, из уравнений (V, 4) и (в) 26 следует, что увеличение скорости сопровождается одновременным уменьшением энтальпии и давления (при dw > О, и ф<0). [c.176]

Рассмотрим случай, когда в канале или вообще в каком-либо неограниченном потоке находится пластина П или любое другое тело (фиг. 12.9). Предположим, что имеем адиабатное условие рассматриваемого течения газа, т. е. с1д=0, тогда согласно (12.5) уравнение энергии газового потока будет иметь следующий вид [c.260]

При адиабатном течении потока пара в каналах между рабочими лопатками его скорость на выходе W2 равна скорости на входе wi. Однако с учетом имеющихся потерь энергии при движении пара относительная скорость выхода потока из каналов рабочих лопаток W2 = ф-Wi (где ф = 0.96... 0.97 — коэффициент потерь скорости в каналах рабочих лопаток). Уменьшение кинетической энергии потока в каналах рабочих лопаток вызывает увеличение конечной энтальпии пара [c.382]

Расчетное определение границ областей и особенно режимов течения в обогреваемых каналах представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Рассмотренные в 7.3 границы изменения структуры двухфазных адиабатных потоков не могут непосредственно использоваться для течения в условиях теплообмена. Действительно, установление определенного режима двухфазного течения при фиксированных расходах фаз происходит в общем случае на значительной длине, тогда как в условиях теплообмена соотношение расходов фаз непрерывно изменяется. Рекомендации 7.3 могут рассматриваться лишь как предельные для течений в обогреваемых каналах, т.е. позволяющие идентифицировать структуру двухфазной смеси в случаях, когда соответствующая локальным расходам фаз точка оказывается в глубине той или иной области на карте режимов, вдали от границ перехода от одних режимов к другим. [c.339]

Установлено, что для заданного разгона потока, например, в тепловых двигателях и машинах требуются короткие каналы. Время пребывания рабочего тела в коротких каналах мало, так как велики скорости истечения. В течение малого промежутка времени не успевает произойти обмен теплотой между рабочим телом и стенками канала, поэтому процесс истечения считают адиабатным. [c.106]

Истечение газов и паров. Большой научно-технический интерес представляет процесс истечения упругого рабочего тела из коротких каналов, называемых насадками или соплами. Обычно течение рабочего тела в соплах, связанное с изменением его параметров, происходит настолько быстро, что теплообмен между этим телом и стенками сопла практически отсутствует. Это обстоятельство дает основание считать процесс истечения рабочего тела из насадок (сопл) адиабатным. Кроме того, в насадках отсутствует техническая работа. [c.45]

Температура торможения. При адиабатном течении рабочего тела в неподвижном канале уравнение (1.147) принимает вид [c.49]

Таким образом, при адиабатном течении потока упругой жидкости в каком-либо канале, сопровождаемом возрастанием скорости от начального значения до значения w., > w , (при этом давле- [c.211]

Рассмотрим течение рабочего тела в конфузорном канале, образованном направляющими лопатками, при его расширении от давления ро до давления р . Скорость на входе в канал Сц. Начальное состояние рабочего тела на диаграмме s—i (рис. 3.2, а) определяется пересечением изобары с изотермой (точка А). Параметры торможения определяются точкой Л. Состояние рабочего тела на выходе из канала при изоэнтропийном течении характеризуется точкой В, лежащей на пересечении изоэнтропы (вертикальной линии, проведенной из точки А) и изобары р . При течении с трением без теплообмена с внешней средой работа сил трения эквивалентно переходит в теплоту, в результате чего энтальпия ц на выходе из канала (точка С) по сравнению с изоэнтропийным течением будет больше на величину потерь q = Для нанесения на диаграмме s—i адиабатного процесса расширения (линия АС) необходимо предварительно определить потери q . [c.89]

Расход жидкости при течении в адиабатных каналах [c.178]

Схемы спектров на рис. 3.5 подтверждаются фотографиями (см. рис. 3.16, а) и распределением давлений на спинке профиля (рис. 3.6,а). Отметим, что скачки конденсации 1 сохраняют практически неизменное положение в косом срезе при различных числах М]>1,1. В зоне скачка конденсации отмечается область повышения давления, за которой следует конфузорный участок, как и в одиночных соплах Лаваля. Как следует из рис. 3.6, положение и интенсивность конденсационного скачка существенно зависят от числа Рейнольдса. Аналогия с соплами Лаваля установлена при исследовании сверхзвуковых реактивных решеток с расширяющимися межлопаточными каналами (рис. 3.6,6). На эпюрах давлений прослеживаются скачки конденсации внутри межлопаточных каналов за минимальным сечением. Положение конденсационных скачков практически не зависит от режима течения в решетке в широком диапазоне отношений давлений ei = pi/po. Вместе с тем конденсационные скачки влияют на положение и интенсивность адиабатных скачков, возникающих на режимах перерасширения и недо-расширения. [c.78]

На рис. 11.3 показан канал квадратного сечения. Предполагается, что течение в этом канале турбулентное. Рассчитаем для этого случая полностью развитые поля скорости и температуры. Граничные условия для температуры задаются в виде теплового потока на двух вертикальных стенках и адиабатных условий на горизонтальных стенках. Из-за симметрии расчетная область представляет собой одну четверть сечения, как показано на рис. 11.3. Задача заключается в получении безразмерного решения при следующих значениях чисел Re и Рг [c.253]

При термодинамическом исследовании потока газа или пара принимаются следующие упрощения а) все параметры, характеризующие состояние рабочего тела в каждом поперечном сечении канала постоянны, т. е. они изменяются только вдоль оси канала (одномерная задача) б) с течением времени условия движения по каналу не изменяются (стационарная задача) в) движение по каналу осуществляется адиабатно (без теплообмена) [c.95]

Рассхмотрим процесс течения пара в канале произвольной формы (рис. 6-3), в котором выделены два сечения О—О и 1—1, находящихся друг от друга на некотором расстоянии. Если Ра кГ м —давление в сечение 0—0 и 1 [кГ1м ь сечении 1—1, то соответственно удельные объемы пара и с м 1кг], скорости течения пара в м]сек через и [м/сек] и, следовательно, кинетическая энергия и /1 [кГм1кг]. Тогда при адиабатном процессе (т. е. при < = 0) мы можем считать, что по закону сохранения энергии изменение кинетической энергии потока A/ = /J —/д должно произойти за счет работы расширения адиабатного процесса и разности [c.120]

В канале постоянного сечения при адиабатном течении паросо-держание х и истинные скорости фаз w", w по длине не изменяются, так что в этом случае первый член правой части (7.28) равен нулю. В потоке с подводом тепла (испарение) значения х, w", w растут по длине, а при отводе тепла (конденсация) эти величины по длине уменьшаются. Таким образом, суммарное падение давления увеличивается в потоках с подводом тепла и уменьшается в потоках с отводом тепла в сравнении с адиабатными потоками (рис. 7.15). В потоках с отводом тепла при определенной плотности теплового потока принципиально возможно такое положение, что на некотором расстоянии Zq от входа в канал давление полностью восстановится, т.е. станет равным давлению на входе. [c.320]

Процесс течения газов в соплах можно считать адиабатным, так как скорость потока всзшка, а время пребывания газа в канале мало, в связи с чем теплообмен газа с окрул ашщей средой практически не происходит. [c.235]

В настоящей статье излагаются результаты экспериментального исследования распределения локальных концентраций фаз при течении двухфазного потока в каналах разной формы. Измерения проведены на водо-воздушных и спирто-воздушных смесях при атмосферном давлении. Разработан метод расчета локальных концентраций при течении адиабатного двухфазного потока в круглой трубе. [c.97]

Изложены результаты экспериментального исследования распределения фаз при течении воздухо-водяного потока в каналах различной формы. Измерения проводились методом рентгенопросвечивания при изменении основных режимных параметров в следующих пределах му = 170-г-1400 кг/(м сек) м" = 0.045.8 м/сек Шд = 0-н1.37 м/сек 3=6 -5- 97%. Для круглой трубы рекомендуются номограммы по расчету концентраций легкой фазы при течении адиабатного двухфазного потока. Расчет по номограммам сопоставлен с экспериментальными данными других авторов в диапазоне определяющих параметров (для пароводяной смеси) гот — до 5000 кгДм .сек) р = 0.5-f-81 кГ/см= d = 24-j- 200 мм ф = 20н-72%. [c.286]

При фиксированном неренаде давлений в канале скорость движения однородной капельной жидкости меньше скорости изоэнтропийного течения двухфазной среды в то же время плотность конденсированного вещества по всей области состояний (за исключением участка, близкого к критической точке) во много раз превышает плотность равновесной газообразной фазы. В адиабатной системе снижение плотности среды, вызываемое испарением жидкости, происходит более интенсивно, нежели нарастание скорости потока. Таким образом, нарушение фазового равновесия в потоке испаряющейся жидкости и связанные с этим снижения степени сухости и перегрев конденсированной составляющей влекут за собой увеличение плотности потока (wy), а следовательно, и расхода. [c.180]

В 13 книги [5] рассмотрены возможности расчета коэффициента расхода в прямоосном канале. Единственная причина снижения действительного расхода по сравнению с теоретическим — это сужение проходных площадей потока вследствие образования так называемого пограничного слоя между стенками канала и ядром потока, движение которого с достаточной степенью точности можно считать изоэнтропным (адиабатным без трения). В таком слое скорости движения потока по его линиям тока являются замедленными вследствие трения, и скорость потока здесь меняется от нуля (у стенки) до скорости ядра потока на переходе пограничного слоя в ядро потока. В теории пограничного слоя принимаются закономерности изменения скорости течения в пограничном слое от нуля до указанной максимальной величины. Рассматривая такую структуру потока в прямоосном канале, можно получить выражение для коэффициента расхода в канале с прямолинейной осью через параметры пограничного слоя [c.206]

Знание критического расхода необходимо для расчета струйных аппаратов, в которых рабочим телом являются адиабатно-вскипающие жидкости (при анализе аварийных режимов в ЯЭУ, в транзитных трубопроводах при теплоснабжении от ядерных источников энергии, при трубопроводном транспорте сжиженного газа, в геотермальной энергетике, в ракетной и криогенной технике и во многих других практически важных случаях, которые достаточно подробно описаны в [55]). Признаками, характеризующими момент достижения кризиса течения в канале, являются достижение максимального критического расхода, критической скорости истечения (равной локальной скорости звука) в критическом сечении канала, установление в этом сечении давления, отличного от противодавления и не зависящего от него (стащюнарное положение волны возмущения в критическом сечении). Реализация любого из этих признаков в одномерном газовом потоке служат необходимым и достаточным условием установления критического режима течения. При истечении вскипающих потоков установление максимума расхода, так же как и стационарное положение волны возмущения в критическом потоке, являются необходимыми условиями, но недостаточными для достижения кризиса течения в традищюнном его понимании, так как в широком диапазоне противодавлений давление в критическом сечении, отличаясь от противодавления, не остается от него не зависящим. Это обстоятельство объясняется тем, что в одномерном двухфазном потоке скорость звука определяется не только параметрами среды, но и степенью завершенности обменных процессов в самой волне возмущения. [c.162]

Разработана модель пульсирующего движения адиабатного, несжимаемого, стабилизированного паро- или газожидкостного потока в каналах постоянного сечения и в местных гидравлических сопротивлениях. Получены теоретические выражения для определения потерь и перепадов давления, истинного объемного паро- или газосодержания, а также режимов течения указанных двухфазных потоков. Результаты теоретического расчета сопоставлены с экспериментальными данными авторов и других исследователей в широком диапазоне изменения скоростей, давлений и расходных паро- или газосодержаняй двухфазных потоков в трубах, кольцевых щелях и диафрагмах. Библ. — 27 назв., ил, — 9. [c.248]

Рис. 3.2. Изоэитропийный и адиабатный процессы течения рабочего тела в диаграмме s—i а — в конфузорном канале б — н днффузорном канале

В настоящее время накоплен обширный экспериментальный материал по движению пароводяных потоков в трубах каналах. Эти данные леглн в основу обобщенных зависимостей и номограмм, используемых в расчетах. В работе [180] получена критериальная зависимость, определяющая отношение ш"/ см при адиабатном течении потока. Так как средняя расходная скорость смеси всегда известна, то по этой зависимогти легко установить истинную среднюю скорость пара w" и другие истинные параметры потока. Обобщенная критериальная формула, приведенная в [180], имеет вид [c.22]

Резкое уменьшение диссипативных потерь в обогреваемых каналах наблюдалось в момент достижения кризиса теплообмена в экспериментах по определению критических тепловых нагрузок. Аналогичное явление было обнаружено и в описанных выше экспериментах по определению критического теплового потока в дегазированной воде. Так, на рис. 4.25 в качестве примера приведены зависимости изменения относительной подведенной мопщости лул р, массового расхода G и температуры стенки в выходном сечении канала от времени. В процессе ступенчатого подвода мощности к стенке канала температура ее ступенчато возрастает. Расход сначала остается постоянным, затем начинает уменьшаться вследствие увеличения потерь на трение при движении двухфазной смеси, а при достижении кризисного состояния снова возрастает. Увеличение расхода при достижении кризисной зоны наблюдалось и в опытах Типпетса [52]. Этот факт можно рассматривать как свидетельство того, что в этом случае, так же как в адиабатных каналах, определяющим в формировании критического потока является свойство значительной сжимаемости двухфазного потока. Если в пристенном слое обогреваемого канала реализуется трансзвуковой режим течения, то вырождение турбулентности и переход к ламинарному режиму течения могут служить причиной уменьшения как диссипативных потерь, так и интенсивности теплообмена в кризисной зоне. [c.95]

Ранее [17] установлено, что при критическом истечении однофазной жидкости влияние сжимаемости ок ывается определяющим при протекании процесса в области, автомодельной по числу Рейнольдса (Re), при этом влияние диссипативных сил в околозвуковой области течения становится исчезающе малым вследствие вырождения турбулентности. Однако практическое использование этого эффекта в трубах при движении в них однофазных сред проблематично, прежде всего, из-за большой скорости звука в таких средах. Кроме того, влияние этого эффекта при движении однофазной среды реализуется лишь на очень коротком участке трубы, примыкающем к выходному сечению трубы, так как скорость звука в адиабатном канале постоянного сечения при движении в нем однофазной среды достигается лишь один раз на выходе из канала. Иначе обстоит дело со скоростью звука в двухфазном потоке как показано в [55], при одних и тех же параметрах торможения в зависимости от структуры двухфазного потока и степени термического и механического равновесия фаз в нем скорость звука может меняться в очень широких пределах. Кроме того, в настоящее время теоретически обоснован и экспериментально подтвержден тот факт, что скорость звука в двухфазном потоке при определенном соотношении фаз может оказаться на два порядка ниже, чем в жидкой фазе. Таким образом, трансзвуковой режим течения может быть достигнут на конечном участке длины трубопровода при умеренных значениях скорости звука (несколько десятков и даже несколько метров в секунду). В этом случае коэффициент сопротивления является функцией не только вязкости потока, но и его сжимаемости, определяемой числом Маха. Более того, при движении с околозвуковой скоростью влияние wi nnaTHBHbLX сил становится исчезающее малым вследствие вырождения турбулентности. Уменьшение потерь на трение при больших массовых расходах отмечалось в опытах при движении двухфазной смеси в замкнутых контурах циркуляции [32]. Таким образом, при критическом истечении влияние сжимаемости [c.119]

В многоступенчатых опреснителях этого типа (рис. 7) испаряемая вода проходит через несколько ступеней с последовательно понижающимся давлением. В последней ступени давление обычно составляет 0,05- -0,06 /сГ/с.и , в первой — 0,35- -0,40 кГкм . Конденсаторы всех ступеней прокачиваются питательной морской водой, так что для ее нагрева удается использовать все тепло вторичного пара. Перепуск вторичного пара между ступенями не требуется, а перепуск испаряемой воды и дистиллята осуществляется самотеком по внутренним каналам. Поэтому. многоступенчатые адиабатные опреснители оказываются менее сложными и дорогими, чем многоступенчатые кипящие, и наиболее удобными для крупных установок. Удачные конструкции опреснителей этого типа была разработаны в начале 50-х годов и получили широкое применение в течение последнего десятилетия, хотя известны были почти так же давно, как и кипящие. [c.22]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...