Течение адиабатическое с трение

Течение адиабатическое с трением 130 и д. [c.736]

Адиабатическое течение газа с трением. [c.181]

АДИАБАТИЧЕСКОЕ ТЕЧЕНИЕ ГАЗА С ТРЕНИЕМ 183 [c.183]

Технически гладкая труба 185, 186 Течение газа адиабатическое с трением 181—184 [c.596]

Итак, в данном случае к прежним четырем неизвестным величинам — Ml, М , Мз, рз добавляются еще две — рз и М . Известными при адиабатическом законе течения газа с трением по-прежнему считаем давления входа и выхода р , рх, параметры fl 12, з4> 12,2 Ьз,4> площадь отверстия = /3 = /2,3, длину канала 2,3 и коэффициент сопротивления а при учете теплообмена — дополнительно температуры и Т . [c.256]

Уравнение энергии справедливо для адиабатического течения как с трением, так и без него уравнение количества движения (14-31) имеет силу только для движения невязкой жидкости. Поэтому уравнение (il4-32) действительно для адиабатического движения жидкости без трения (т. е. изэнтропического движения). Дифференциальная форма уравнения состояния идеального газа [c.357]

Кривая адиабатического течения с трением на i—S диаграмме изображается (рис. 7-8) линией АС, лежащей вследствие возрастания энтропии при течении справа от линии идеального процесса АВ, представляющей собой вертикальную прямую. Из рис. 7-8 видно, что при том же самом перепаде давлений (pi—pz) энтальпия в конечном состоянии при течении с трением (точка с) будет иметь большее значение, чем энтальпия в конечном состоянии при течении без трения (точка В), а скорость истечения согласно первому из уравнений (7-38) будет меньше, чем в случае течения без сопротивления. [c.277]

В дальнейшем ограничимся рассмотрением таких видов потерь давления в двухфазном потоке, которые вызываются только наличием сил трения и объемных сил тяжести. Для этого проанализируем стационарное, стабилизированное, одномерное течение адиабатического, несжимаемого двухфазного потока кольцевого типа без волнообразования на границе раздела фаз в плоском канале постоянного сечения (рис. 1). В этих условиях потерями напора вследствие ускорения потока, наличия местных сопротивлений и прочими видами потерь напора можно пренебречь, за исключением потерь давления на трение и нивелирного напора. При движении этого потока в условиях отсутствия сил тяжести (g=0, ближе всего к этим условиям приближается течение двухфазного потока в горизонтальной трубе) полный перепад давления связан в основном только с диссипацией энергии потока вследствие трения. При подъемном (против сил тяжести) движении того же потока в вертикальном канале ( > 0) в дополнение к этим потерям добавляются потери напора, вызываемые необходимостью совершения работы против сил тяжести. Эти дополнительные потери давления обычно принято учитывать с помощью так называемого нивелирного напора. На ранних стадиях изучения двухфазного потока, когда он рассматривался как некоторый гомогенный поток с постоянной по сечению приведенной плотностью P j,(j= Р (1 — Р) + Ч-р"Р, где индексы ш " обозначают соответственно жидкую и газовую фазу р — объемное расходное газосодержание, рекомендовалось [3, 4] вычислять величину удельного нивелирного напора по следующей формуле [c.164]

АДИАБАТИЧЕСКОЕ ТЕЧЕНИЕ ГАЗА ПО ТРУБАМ С ТРЕНИЕМ [c.314]

Пример 13-7. Адиабатическое течение газа в трубе с трением. [c.317]

Рассматриваемая монография имеет следующие наименования отдельных глав ч. 1—общие свойства газовых течений введение закон обращения воздействий, изолированные воздействия общие соотношения ч. 2 — течение идеального газа основные уравнения и характеристики качественные соотношения примеры расчета для отдельных воздействий (геометрическое и идеальное расходное сопло, механическое сопло, тепловое сопло, движение с трением в цилиндрической трубе, расходное воздействие, сравнение некоторых результатов расчета) примеры расчета для сложных воздействий ч. 3 — тепловые и адиабатические скачки адиабатический скачок уплотнения тепловые скачки в газовых течениях количественные соотношения применение уравнения количества движения к газовым течениям. [c.330]

Адиабатическое (или изэнтропическое) течение идеального (без трения) совершенного (подчиняющегося уравнению Клапейрона) газа представляет собой баротропное течение и описывается уравнением р=Ср, где С и к — постоянные, причем = /с " — отношение теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме. Найти зависимости между температурой и плотностью, а также между температурой и давлением для данного процесса. [c.236]

По своему физическому содержанию действие внутренних источников тепла близко к выделению тепла за счет трения при больших скоростях потока ( 11-1). Аналогично процессам теплообмена при течении газа с большой скоростью и в данном случае можно ввести понятие о собственной или адиабатической температуре стенки а.с- Под этой температурой понимают температуру, которую принимает стенка при отсутствии теплообмена с окружающей средой (<7с = 0). При <7с=0 поле температур в жидкости обусловлено только действием внутренних источников тепла. [c.245]

В случае адиабатического течения без трения на стенке уравнения (7.10), (7.13) и (7.14) дают для критического режима (индекс с) [c.302]

В дозвуковых течениях скорость возрастает по длине трубы тем сильнее, а давление падает тем круче, чем больше число М. Если наряду с работой сил трения происходит подвод или отвод теплоты через стенки трубы, то в первом случае давление падает вдоль потока сильнее, чем при адиабатическом течении, а во втором случае — слабее. Проходя по трубе, сверхзвуковой поток тормозится, т. е. скорость вдоль потока падает, а давление возрастает. [c.250]

Влияние обогрева на относительные потери давления может быть учтено формулой (2.46). Массовое паросодержание в этом случае представляется как среднее арифметическое на участке трубы (рекомендуемый шаг Ах с 0,1). Эти номограммы (рис. 2.6) имеют точность 25 % и позволяют определить относительные потери давления на трение при течении пароводяного потока в еледующем интервале параметров р= 6,9 22 МПа рш1 = 500- -3000 кг/(м -с) р= 0- 1,5 МВт/м X = 0-Н,0 й = 4-10 -н 30-10- м. При отсутствии номограмм (рис. 2.5, 2.6) для оценок можно воспользоваться следующими соотношениями для адиабатического потока [c.39]

В следующих параграфах мы рассмотрим в одномерной постановке характерные для потока сжимаемой жидкости соотношения между различными характеристиками течения и потерями на трение. Будут рассмотрены изотермический случай, характерный для трубопроводных линий, которые уже достигли термического равновесия с внешней средой, и адиабатический случай, который встречается при движении в теплоизолированных трубах. [c.309]

При математическом анализе газовых потоков в двумерной и трехмерной постановках обычно ограничиваются изэнтропическим течением идеального газа. Принятое ограничение — постоянство энтропии — требует, чтобы процесс течения был адиабатическим (без теплообмена с внешней средой) и обратимым (без потерь на трение). Это эквивалентно предположению о безвихревом характере течения невязкой жидкости, если принять, что движение начинается из состояния покоя. Условия отсутствия завихренности (6-17) не включают плотности и применимы как к сжимаемой, так и к несжимаемой жидкости. Для двумерного течения в плоскости ху условие отсутствия завихренности имеет вид [c.351]

Признаками, по которым дроссели разделяются в связи с условиями протекания аэродинамических процессов, являются ламинарность или турбулентность течения преобладание местных сопротивлений или трения в канале докритические или надкритические режимы истечения изотермический, адиабатический или другие процессы изменения состояния воздуха в канале дросселя. [c.17]

Турбулентными назовем дроссели, имеющие канал цилиндрической формы с малым отношением длины к диаметру, в которых течение турбулентное и эффект дросселирования вызывается местными сопротивлениями на входе и потерями на выходе и не сказывается сколь-либо существенно действие сил трения при течении воздуха по каналу дросселя. Картина течения воздуха в дросселях этого типа близка к той, которая наблюдается при истечении из сопел. Обычно течение в таких дросселях может быть принято адиабатическим, то есть происходящим без теплообмена с внешней средой. Дроссели этого типа могут работать как при докритических, так и при надкритических режимах истечения. [c.17]

В тепловом балансе сжимаемого течения важную роль играет повышение температуры, вызываемое динамическими изменениями давления. Для выполнения последующих расчетов целесообразно сравнить разность температур, возникающую вследствие выделения тепла при трении, с разностью температур, возникающей вследствие сжатия. Поэтому прежде всего вычислим повышение температуры, возникающее вследствие сжатия при течении без трения. Если в таком течении давление и скорость вдоль линии тока изменяются, то вдоль этой линии тока изменяется также температура. С целью упрощения исследования примем, что изменение состояния происходит адиабатически. [c.257]

Примечательно, что при Рг = 1 величина Ъ в точности равна единице. Следовательно, при продольном обтекании плоской пластины газом с числом Прандтля Рг = 1 и со скоростью Uoo тепло, возникающее вследствие трения, нагревает пластину так, что температура ее повышается на величину, равную повышению температуры в критической точке вследствие адиабатического торможения течения от скорости Uoo до нуля. [c.282]

При дозвуковых течениях скорость таза возрастает по длине трубы тем сильнее, а давление падает тем круче, чем больше число М. Если наряду с работой сил трения происходит подвод или отвод тепла извне через стенки трубы, то в первом случае давление вдоль потока падает сильнее, чем при адиабатическом течении, а во втором случае — слабее. [c.233]

Фиг. 3.10. Одномерное адиабатическое течение сжимаемой жидкости без трения с незначительным изменением статического напора,

Из уравнения видно, что температура идеального газа зависит от скорости потока и не зависит от наличия в потоке трения. Это означает, что распределение температуры вдоль потока то же, что и для случая адиабатического процесса течения сжимаемой жидкости с той же скоростью, поскольку ни к одной точке потока не подводится внешняя энергия. [c.86]

Следует подчеркнуть, что для необратимых процессов движения интегралы уравнений движения и энергии не-совпадают. При выводе уравнения энергии для струйки ( 2-1) указывалось, что оно справедливо и для адиабатических (необратимых) течений. Однако это замечание вполне справедливо только в частном случае, когда работа сил трения полностью преобразуется в тепло. Такой процесс соответствует простейшей схеме одномерного потока или движению газа с равномерным полем скоростей. [c.197]

Часто процесс адиабатического изменения состояния идеального газа при наличии сил трения рассматривают как политропический процесс. Ясно, что в случае адиабатического сжатия (рис. 5-7,а), когда кривая действительного процесса 1—2 лежит шравее изоэнтропы I—2 (и, тем более, изотермы 1—а), показатель политропы п будет больше к, т. е. n> p/ v, причем теплоемкость имеет положительный знак. При адиабатическом расширении (рис. 5-7,6) кривая процесса заключена между изотермой и изоэнтропой, и поэтому Сп имеет отрицательный знак при этом lтечение газа в виде политропического процесса с п, отличающимся от к, можно только при скоростях течения, достаточно удаленных от скорости звука, а весь процесс течения в целом (т. е. включая область перехода скорости течения через скорость звука) рассматривать как политропический процесс с постояяным значением показателя политропы (ил теплоемкости Сп) нельзя. На это свойство течений с трением первые обратили внимание Л. А. Вулис и И. И. Новиков. [c.173]

Для адиабатических течений (с трением или без него) в приведенных вышр уравнениях слагаемое q°, учитывающее теплообмен с внешней средой, равно нулю. [c.310]

Приближенное решение для адиабатического течения с трением может быть получено, если принять, что связь давления с плотностью является той же. самой, как н для иззнтролического (без трения) адиабатического течения, и что коэффициент сопротивления трения постоянен по всей длине трубы. Тогда, используя (13-41) и равенство /j/p = onst, имеем [c.314]

Фултона [18], Шспера [19] и Ван-Демтсра [20] ). Строгое теоретическое рассмотрение сложного турбулентного течения газа, которое имеет место в вихревой трубе, является чрезвычайно трудной задачей, особенно в связи с тем, что профиль скоростей потока внутри трубы экспериментально пока еще не определен. Однако качественно эффект охлаждения можно объяснить следую-п им образом. Вращающийся поток воздуха внутри трубы создает в радиальном направлении градиент давления, возрастающий от оси к стенке трубы. Влияние турбулентности на такое ноле давлений выражается в адиабатическом перемешивании. Это приводит к созданию адиабатического распределения температур, при котором более холодный газ оказывается в области, расположенной вблизи оси трубы. Однако вследствие теплопроводности, приводящей к уменьшению градиента температур в радиальном направлении а также непостоянства значений угловой скорости в разных местах трубы адиабатическое распределение полностью осуществлено быть не может. Ван-Демтор описывает последний эффект следующим образом Если угловая скорость непостоянна, то вступает п действие другой механизм, приводящий к возникновению потока механической энергии в радиальном направлении наружу. Вследствие турбулентного трения (вихревой вязкости) внутренние слои жидкости или газа стремятся заставить внешние слои двигаться с той [c.13]

При совмесгпом влиянии местных сопротивлэиий и трения и адиабатическом законе течения газа. Для решения задачи можно воспользоваться четырьмя известными уравнениями количества движения и сохранения массы газа, связывающими параметры входа и выхода дросселя с параметрами трубы. Из них два — (11) и (76) — останутся без изменения индексаций, а два дру- [c.256]

Такой прием, основанный на одномерной модели течения, вносит условность в определяемые значения и должен обязательно оговариваться. С достаточной точностью он может быть использован лишь при умеренном изменении теплофизиче-ских свойств жидкости по сечению трубы. При сверхкритическюс давлениях и интенсивном обогреве трубы его применение может приводить к неверным результатам при нахождении При этих условиях для определения местных и средних коэффициентов гидравлического сопротивления, а также его составляющих — сопротивления трения, ускорения и гидравлического напора — используют метод двух перепадов [34]. Он заключается в том, что наряду с разностью статических давлений на обогреваемом участке трубы длиной I измеряется также перепад статического давления на адиабатическом участке / , примыкающем к выходу из зоны обогрева (рис. 6.29). На входе в обогреваемый участок организуется стабилизированное течение. Минимальная длина адиабатического участка должна быть не менее SQd, чтобы на выходе из него восстанавливалось развитое турбулентное течение при постоянных физических свойствах. Записывают соотношения для перепадов давления на обогреваемом Др и адиабатическом Др участках. Для частного случая течения в горизонтальной трубе (ДРгид 0) имеем [c.399]

Трение уменьшает давление в направлении течения в дозвуковом потоке, но вызывает рост давления вниз по течению при сверхзвуковых скоростях. Следовательно, и в том, и в другом случае скорость течения постепенно приближается к критической скорости, а непрерывный переход от дозвуковой скорости к сверхзвуковой или обратно невозможен i. Критическая длина трубы (с точки зрения плавности течения) как нри дозвуковой, так и при сверхзвуковой скоростях достигается при Ма=1 для адиабатических условий и при Ма=1/]/йдля изотермических условий . Для сверхзвуковых течений эта критическая длина так коротка, что полностью развитое течение устанавливается редко. [c.312]

Течения газа могут быть классифицированы по признаку сообщения или несообщения рассматриваемому потоку извне тепловой или механической энерпт. Различают адиабатические течения, при которых не происходит теплообмена или передачи механической энергии между потоком газа и внешней средой, и иеадиабатические течения, при которых потоку газа сообщается или отбирается от него энергия. Понятия адиабатического и неадиабатического процессов равно относятся к течению идеального и неидеального газа. Процессы изменения состояния идеального газа при адиабатическом его течении называются изэнтропическимн, В данной книге под течением идеального газа во всех случаях имеется в виду течение, для которого можно не учитывать действие сил вязкого трения (см, п. 2). Данное замечание связано с тем, что иногда идеальными газами называют газы, состояние которых точно подчиняется уравнению Клапейрона, отличая их от газов, близких к состоянию конденсации, для которых последнее уравнение заменяется другими уравнениями (например, уравнением Ван-дер-Ваальса). Во избежание недоразумений, имея в виду последнее отличие, лучше называть газы соответственно совершенными и реальными. В связи с определением течения неидеального газа заметим, что наряду с обычным действием си.л вязкого трения могут наблюдаться и другие необратимые потери механической энергии, связанные с ее переходом в тепловую энергию такие потери имеют место, например, в скачках уплотнения, появляющихся при торможении сверхзвуковые потоков (см. 22). [c.455]

Интерес к исследованию пограничных слоев при сжимаемом течении продиктован в первую очередь авиационной техникой, а в последние годы — ракетной техникой, в том числе и запуском искусственных спутников. При больших скоростях полета, во много раз превышаюш,их скорость звука, в текуш ем газе возникает вследствие сжатия и трения столь сильное повышение температуры, что наряду с динамическим пограничным слоем всегда необходимо учитывать температурный пограничный слой и при этом иметь в виду, что оба этих пограничных слоя сильно влияют один на другой. Согласно формуле (12.146) при скорости Юоо повышение температуры, возни-каюш ее вследствие адиабатического сжатия, равно [c.309]

Отдельно следует упомянуть об обтекании с гиперзвуковой скоростью, когда число Маха Ж 1. Полет тел в газе с такими скоростями (например, спускаемых космических аппаратов) связан с увеличением температуры газа вблизи поверхности тела до очень больших значений. Это обусловлено адиабатическим нагревом сжимаемого воздуха перед головной частью тела и выделением теплоты вследствие вязкого трения. При изучении гиперзвуко-вых течений необходимо учитывать не только сжимаемость воздуха, но и нелинейный характер его движения, так как возмущения плотности Ар и давления Ар не малы по сравнению с равновесными значениями плотности рд и давления р . Помимо этого, при высоких температурах необходимо учитывать и изменение физико-химических свойств воздуха. Ограничимся лишь одним важным выводом из такого анализа. При очень больших числах Маха давление воздуха непосредственно перед головной частью может быть пренебрежимо малым по сравнению с [c.87]

На рис. 2.24, в показано распределение давлений, когда инерционный эффект в зоне конденсации превышает суммарное падение давления вследствие трения в паре и жидкости. Давление пара по ходу парового потока в зоне конденсации возрастает. Расчетное давление в жидкости для зоны конденсации может оказаться выше давления в паре. Существование выпуклого мениска для смачивающей жидкости физически возможно. Поэтому часть жидкости вытекает из пор фитиля, образуя пленку на его поверхности. Жидкая пленка взаимодействует с потоком пара, и возможен унос ее в паровой поток. Из-за рециркуляции жидкости происходит увеличение потерь давления как для жидкости в фитиле, так и в паровой фазе. Давление в паре и в жидкости становится примерно равным, и црофили давления в паре и жидкости по длине части или всей зоны конденсации совпадают. Мокрая точка смещается к началу зоны конденсации. Такой профиль давлений характерен для труб, работающих при низких давлениях пара, лри малом гидравлическом сопротивлении течения жидкости в фитиле, а также при относительно короткой длине трубы и интенсивном теплопереносе. При расчете потерь давления для этого случая распределения необходимо учитывать только потери на длине зоны испарения и адиабатической, т. е. следует полностью учитывать инерционный эффект в паре. Изменение давления за мокрой точкой по ходу потока не влияет на работу тепловой трубы и поэтому в расчетах не учитывается. [c.94]

Принцип расчета потерь давления по тракту теплоносителя как для ламинарного, так и для турбулентного режимов течения пара одинаков. Различны только формулы для расчета, соответствующие режиму течения. Вычисление потерь давления начинают с определения местоположения мокрой точки методом итераций. Используя значение мощности Q, вычисляют инерционный вклад в изменение давления пара по длине зоны испарения. Затем определяют падение давления в жидкости и паре за счет трения только на длине зоны конденсации. Если инерционный эффект преобладает или равен сумме потерь давления за счет трения в жидкости и паре по длине зоны конденсации, то мокрая точка находится в начале зоны охлаждения трубы и величина /эф учитывает только длины зон испарения и адиабатической. Если же инерционный эффект меньше суммы потерь давления вследствие трения по длине зоны конденсации, то их соотношение проверяют методом итераций последовательно для уменьшающихся участков зоны теплоотвода от ее начала к концу. Распределение инерционного вклада па длине зоны конденсации принимают параболическим (вершина параболы — в конце зоны конденсации). Через определенный заданный интервал по длине зоны конденсации в направлении от начала ее к концу в каждой точке при проверке соотнощения вкладов в потери давления учитывается только невосстано-вившаяся доля инерционного эффекта и трение на данном уменьшающемся участке. Такая проверка соотношения инерционного эффекта и трения проводится до тех пор, пока оба эффекта не будут равны. В предельном случае мокрая точка может быть в конце трубы и величина 1аф должна учитывать всю длину трубы. Если мокрая точка находится в начале зоны [c.98]

Это поглощение энергии обусловливается, во-первых, как и поглощение в жидкостях, внутренним трением и теплопроводностью кроме того, играют роль упругий гистерезис, пластическое течение, термические или упругие релаксационные процессы. Поперечные волны поглощаются, как правило, в меньшей степени, чем продольные, так как они не связаны с адиабатическими изменениями объема, при которых появляются потери, обусловленные теплопроводностью (см. также Скудржик [4104]). [c.397]

Вентиль кислородный (фиг. 26, а) имеет сальниковое уплотнение в виде фибровой шайбы 1, в которую своим буртиком упирается шпиндель 2, прижимаемый пружиной 3 и давлением газа (когда клапан 4 вентиля открыт). Передача вращения от шпинделя к клапану 4, имеющему резьбу, осуществляется посредством соединительной муфты 5 со сквозным квадратным отверстием. Все детали кислородного вентиля, соприкасающиеся со сжатым кислородом, во избежание коррозии и загорания в кислороде, изготовляются из латуни и при сборке обезжириваются промывкой в дихлорэтане, трихлорэтилене или четыреххлористом углероде. Маховичок 6 может изготовляться из стали, чугуна, алюминиесо о сплава или пластмассы. Для прокладки сальника должна применяться фибра лучшего качества. Опорная поверхность буртика шпинделя, вдавливающаяся а фибру, должна быть тщательно отшлифована. При несоблюдении этих условий фибра быстро истирается и на ее поверхности появляюгсл волокн т, которые могут воспламеняться в среде сжатого кислорода от трения или теплоты адиабатического сжатия газа при резкчм открывании вентиля. Это вызывает воспламенение фибровой прокладки, обычно приводящее к выгоранию или выплавлению внутренних частей вентиля. Для уменьшения трения прокладка сальника может быть предварительно обработана путем погружения в расплавленный парафин при температуре 70° в течение 40 мин. с последующим удалением избытка парафина. [c.86]

Сопло. Так как при течении газа в форкамере и сопле потери на трение пренебрежимо малы, а теплообмен через стенки ничтожен, то такое течение можно рассматривать как адиабатическое и изэнтропиче-ское. В соответствии с этим параметры потока на срезе сопла могут быть определены по следующим зависимостям [c.38]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...