Критические параметры при истечени

Критические параметры при истечении 47, 48 [c.340]

Критическая скорость при истечении идеального газа зависит только от начальных параметров и его природы. [c.206]

НОМ сечении сопла будем иметь критические параметры с р, Укр, Ркр и Tip. Из уравнения (1.171) следует, что при всех скоростях истечения выше скорости звука (с > а) профиль сопла должен быть расширяющимся, так как в этом случае d///> 0. Впервые профиль такого сопла был предложен шведским инженером Лавалем. Очевидно, сопло Лаваля позволяет получить скорость потока рабочего тела, выходящего из насадки, выше скорости звука в данной среде. На рис. 1.29 приведен профиль сопла Лаваля и характер изменения в нем рис при течении в нем рабочего тела. [c.49]

Графически на диаграмме v p это можно отобразить следующим образом (рис. 8-5). Если начальному состоянию газа соответствует точка /, состоянию среды, в которую истекает газ,— точка 2, а состоянию газа, соответствующему достижению максимального расхода, — точка а, то заштрихованная на рисунке площадь соответствует потенциальной энергии газа, превращающейся в кинетическую энергию истекающей струи расположенная же под ней площадь 2—2 —а —а соответствует той величине потенциальной энергии газа, которая, как было сказано выше, непроизводительно расходуется на образование вихрей при истечении. Параметры, соответствующие максимальному расходу газа, при котором в сопле устанавливается критическое давление, называют критическими. К ним, помимо р р, относят г нр и Икр, причем, как можно показать на основании данных, известных из физики, критическая скорость Шкр равна скорости распространения звука в истекающей среде (в данном сечении). [c.88]

На рис. 3.4 приведено изменение площади поперечного сечения конфузорного канала вдоль его оси для единичного расхода, когда давление уменьшается от ро 1 МПа до pj = 0,1 МПа по заданному графически закону. Как следует из графиков, по мере уменьшения давления (уменьшения Р) скорость и удельный объем увеличиваются, а площадь поперечного сечения канала убывает. Так происходит до тех пор, пока параметры не достигнут критического значения. Далее удельный объем увеличивается быстрее, чем скорость, и площадь сечения начинает возрастать. В горле такого канала устанавливаются критические параметры, которые совместно с площадью горла и определяют величину расхода. Сделанные выводы справедливы при любых законах изменения давления вдоль оси сопла. Единственное условие, которое при этом должно выполняться, заключается в том, что отношение давления в среде, куда происходит истечение, к давлению торможения на входе в канал должно быть меньше критического. В противном случае в горле сопла не будут достигнуты критические параметры, и расходящаяся часть будет работать как диффузор. [c.95]

В общем случае величина массового расхода смеси испаряющейся воды и газа зависит от плотности среды и критического, давления в выходном сечении. Плотность среды по мере увеличения температуры и количества образующегося пара уменьшается, что должно приводить к уменьшению массового расхода горячей смеси по сравнению с холодной. Критическое отношение давлений -зависит от начальных параметров, состава смеси и относительной длины канала. Так, при истечении смеси насыщенной воды с газом через относительно длинный канал (lld = 8) с увеличением объемного газосодержания от О до 100% е убывает от 0,56 до 0,529. При истечении холодной смеси (без [c.37]

Это выражение должно быть использовано при необходимости определения критических параметров истечения газовой смеси по известным параметрам заторможенного потока, а также для определения скорости звука и равной ей критической скорости истечения. [c.82]

Если в выходном сечении суживающегося соила поток достигает критической скорости, то установившиеся здесь критические параметры газа, в том числе и критическое давление ркр, останутся неизменными при дальнейшем понижении давления среды, куда происходит истечение. [c.289]

С помощью (7.20) определяется профиль (форма) сопла. Особенность приведенного способа расчета сопла состоит в том, что параметры в /-М сечении расходящейся части сопла приведены к параметрам в критическом, а не во входном сечении, а также в том, что сами критические параметры определены с помош 1Ю зависимости (3.17) для показателя изоэнтропы к. В [55] путем сопоставления с многочисленными экспериментальными данными показано, что предложенная для к зависимость может быть использована для определения критических параметров, критического расхода и критической скорости истечения адиабатно вскипающей жидкости различных веществ при истечении ее через каналы различной геометрии. Кроме того, показано, что зависимостью (3.17) можно воспользоваться и для определения выходных параметров сверхзвукового потока, если фазы в выходном сечении канала находятся в состоянии, близком к механическому и термическому равновесию. [c.153]

Таким образом, в результате экспериментально-теоретического исследования течения вскипающей воды в цилиндрических каналах, наиболее перспективных с точки зрения снижения аварийного расхода и реактивного усилия, установлено, что в критическом сечении имет место высокая термическая неравновесность жидкой и паровой фазы жидкая фаза перегрета, а паровая — переохлаждена. Скольжение фаз уменьшается с уменьшением недогрева воды на входе, и при истечении воды с параметрами, близкими к параметрам насыщения, оно близко к единице. [c.176]

Приведенная зависимость может быть использована для определения критических параметров смеси по известным параметрам заторможенного потока. При этом для определения скорости звука, критической скорости истечения и критического расхода двухфазной смеси можно воспользоваться известными зависимостями механики сплошной среды [c.173]

На основании всего вышеизложенного можно сделать вывод о том, что во многих интересующих практику случаях двухфазный поток в трансзвуковой области течения представляет собой однородную гомогенную среду, критическую скорость истечения которой можно отождествлять с такой скоростью звуковой волны, за время распространения которой из всех возможных обменных процессов завершается лишь обмен количеством движения, а остальные обменные процессы полностью заморожены . При этом и сама скорость звука, и критическая скорость истечения, и кри-тический расход, и необходимые для определения последних критические параметры смеси могут быть найдены с помощью предложенного здесь показателя адиабаты двухфазной смеси. [c.174]

Относительное изменение расхода пара через сопло (решетку) для различных начальных параметров при критических скоростях истечения [c.201]

Выразим критическую скорость при адиабатном истечении через критические параметры [c.103]

Через энтальпийный перепад с использованием формулы (2-20) и I, 5-диаграммы определение максимального расхода надо проводить следующим образом из формулы для критического отношения давлений (2-21) определяются значения р, при этом показатель адиабаты корректируется с учетом 1,35-4-0,1л . Полученные значения подставляются в соотношение 3=р2/рь из которого определяется рг. Затем на г, 5-диаграмме опускают вертикаль из точки, определяющей параметры до истечения, до линии давления р2. Полученные значения энтальпий подставляют в формулу (2-20). При этом учитывается не только критический перепад давлений пара, но и степень сухости для влажного насыщенного пара и коэффициент расхода, т. е. определяется действительный [c.95]

Рис. 7.10.5. Распределение параметров стационарного критического потока вдоль по каналу при истечении вскипающей воды из большого объема (где вода находится в состоянии насыщения ро = 8,51 МПа, Го = 572 К) через трубы (Ь/О = 4) с прямоугольной кромкой на входе а — для > = 25 мм,

При адиабатном истечении начальные и критически параметры газа связаны соотношением [c.204]

Определить размеры критического и выходного сечений сопла Лаваля, через которое должно проходить 2 кг/сек газа при параметрах торможения р =15 бар, 7 =2000°К при истечении в среду, где давление рср=1,2 бар. Термодинамические характеристики газа й=1,40, = 400 дж/кг - град. [c.193]

Сопло Лаваля применяется только при истечении газа в сверхзвуковой области, т. е. когда необходимо получить высокие скорости истечения газа на выходе из сопла, например в соплах сверхзвуковых самолетов. В наименьшем сечении / п,1п (горловине сопла) достигается критическая скорость, и параметры здесь р р, кр, Т р. В расширяющейся части сопла скорость газа еще увели- [c.112]

Из всего сказанного о критических параметрах следует, что при понижении давления рг ниже р, р скорость в устье сопла остается неизменной. Поэтому перепад давлений р,.р — рг не. может быть использован для увеличения кинетической энергии потока газа. Совершенно очевидно, что по выходе из сопла газ расширяется от давления р р до да в л ен и я р 2 Одн а ко это расширение не приводит к увеличению используемой кинетической энергни струи, так как истечение протекает неорганизованно н газ перемешивается с окружающей средой. [c.145]

Пусть в сопло указанной конфигурации (рис. 206, а) поступает дозвуковой поток газа. Согласно уравнению Гюгонио в сужающейся (конфузорной) части скорость газа будет возрастать, а давление и плотность падать. Если в минимальном сечении (горле) скорость не достигнет критической, то в расширяющейся (диффузорной) части дозвуковой поток газа будет тормозиться, давление и плотность — возрастать и на выходе установится значение М < 1. Такой режим течения установится, если давление на выходе из сопла (противодавление) больше, чем некоторое граничное Рхгр, при котором в горле сопла устанавливаются критические параметры течения. Если теперь противодавление будет уменьшаться, то так как весь поток дозвуковой, возмущения в виде малых понижений давления будут распространяться вверх по течению, скорость потока во всех сечениях будет возрастать и при значении противодавления в горле будет достигнута звуковая (критическая) скорость и соответствующие ей значения р,,, Т . При этом режиме в диффузорной части происходит торможение потока от значения М = 1 в горле до некоторого Мх <1 — на срезе сопла. Если же противодавление далее уменьшится до значения р < р гр. то уменьшится давление и во всей диффузорной части. Но в горле давление не может сделаться меньшим, чем р, по причинам, которые мы выяснили, изучая истечение через сужающееся сопло. Поэтому на некотором участке диффузорной части, начиная от горла, поток получит возможность расширения и там установится сверхзвуковое течение. Однако, если давление Р1 на срезе недостаточно мало, то вблизи выхода поток будет все еще дозвуковым. Сопряжение сверхзвукового потока за горлом с дозвуковым вблизи выхода происходит в виде скачка уплотнения, который мы будем приближенно считать прямым. При дальнейшем понижении противодавления скачок уплотнения будет перемещаться внутри сопла к его выходному сечению и при некотором расчетном давлении Рхра ч расположится за срезом сопла. При этом значении противодавления на срезе устанавливается скорость, соответствующая расчетному значению числа Мхрасч > 1. При дальнейшем понижении противодавления поток будет на некотором участке вне сопла продолжать расширяться, а переход к дозвуковому режиму и полному торможению будет осуществляться через сложную систему косых скачков уплотнения. [c.453]

На рис. 7.10.5 представлены рг спределения параметров при критическом истечении вскипающей воды из сосуда высокого давления (/ о = 8,5 МПа) через две трубы одинакового относительного удлинения L/D — 4), но в 20 р з различающимися диаметрами D и длинами L. В обоих случаях малы зависяшие от диаметра канала потери давления из-з i трения Fw. При этом время [c.287]

Рис. 7.10.5. Распределение параметров стационарного критического потока вдоль по каналу при истечении вскипаю] цей воды из большого объема (где вода находится в состоянии насыщения ро = 8,51 МПа, То — 572 К) через трубы (LID = 4) с прямоугольной кромюй на входе а — для D = 25 мм, L = 100 мм, т° = 35 700 кг/(м -с) б — рия D - 500 мм, L = 2000 мм, т° =

Само собой разумеется, что площади сечения насадки Imin и Лтах при заданном массовом расходе определяют по действительной скорости и параметрам в действительном процессе истечения. Вследствие перехода работы трения в энтальпию изменяются не только параметры в выходном сечении, но и критические параметры (в узком сечении), а следовательно, и критическая скорость. [c.224]

Такой же формулой определяется скорость а рас[1ростраиения звука в среде, состояние которой характеризуется параметрами, стоящими под знаком радикала. Таким образом, рассмотренная выше критическая скорость равняется скорости звука (х р = а) и может быть получена как максимальная при истечении из коноидальных сопл, В дозвуковой области скорость истечения газа всегда меньше критической скорости. [c.239]

Если обратиться к анализу параметров, то нетрудно заметить, что при истечении насыщенной воды кризис расхода характеризуется для всех начальных давлений сравнительным постоянством критического отношения давлений екр и отсутствием метастабильного состояния в выходном сечении. Значение е р колеблется в интервале от 0,55 до 0,56. Изменение кр как по характеру, так и по значению хорошо согласуется с опытными данными Фауске 61]. По мере увеличения недо-грева кризис расхода приходится на более низкое критическое отношение давлений. Зависимость 8кр=/(А н) представлена на рис. 3.10. Из рисунка видно, что значение 8кр в исследованном диапазоне параметров практически не зависит от начального давления р и по мере увеличения недогрева убывает. При этом, начиная с Л н>20°С, зависимость 8кр—/(А н) близка к линейной. [c.49]

Экспериментальными работами А. И. Гужова и В, Ф. Медведева [8] установлено, что при начальном давлении 7 Ka j M и числах Фруда более 600 при истечении газожидкостной смеси поток в выходном сечении приобретает тонкодисперсную однородную структуру с отсутствием скольжения фаз. В интересующем нас интервале начальных параметров (pi lO KZ j M , pi>10%) число Фруда заведомо больше 600. Последнее позволяет сделать предположение о критическом режиме истечения, скорость потока в котором равна локальной скорости звука, определяемой зависимостью [26] [c.53]

При истечении парогазовой смеси через цилиндрические каналы массовый расход в общем случае определяется скоростью истечения, плотностью среды и площадью рассматриваемого сечения. Экспериментальными исследованиями установлено, что процесс истечения смеси влажного пара с газом во всем исследованном диапазоне параметров и при всех значениях //d является критическим и близким к термодинамически равновесному. Это позволяет применить к расчету истечения парогазовых смесей ту же методику и те же зависимости, что и для случая равновесного истечения газоводяных смесей. Однако [c.62]

Гужов А. H.j Медведев В. Ф. Исследование истечения жидкости через цилиндрические насадки при критических параметрах. — Теплоэнергетика , 1966, № 8, с.-81. [c.124]

В табл. 22 приведены результаты расчета параметров дросселя при изотермическом течении газа для ряда значений параметра Режим истечения принят критическим = 1 при следующих постоянных = 4 43 = 2 = 63,4 = 1 р = 10 - кГ1м , / = 0,95-10 м , S = 0,04. Поскольку в сравниваемых вариантах условия выхода одни и те же, то давление р = 0,685-10 кГ/jh , а следовательно, и расход газа = 2,63-10 кГ1сек сохраняли постоянные величины. Коэффициент расхода определялся как отношение постоянной величины к переменному (из-за изменения величины Pj ) расходу, рассчитанному по формуле Сен-Вена-на — Ванцеля (23). [c.262]

При этом для показателя изоэнтропы к предложено выражение, которое позволяет не только определять скорость звука на реальной нижней границе дисперсии, но и по известным параметрам заторможенного потока двухфазной смеси определять критические параметры смеси, критический расход и критическую скорость истечения двухфазной смеси. Выражение (2.13) обладает тем преимуществом перед другими известными выражениями для определения скорости звука в двухфазной смеси, что одинаково хорошо описывает скорость распространения возмущения в среде с любой степенью сжимаемости на верхней и нижней границах дисперсии, а также при неполном обмене количеством движения между фазами. Различными будут лишь выражения для показателя изознтропы. Так, например, для идеального газа к = ср/с -, на верхней границе дисперсии звука показатель изоэнтропы смеси равен значению показателя изознтропы сжимаемой фазы, а для термодинамически равновесной скорости звука на нижней границе дисперсии к = (Т/р) (yj p) х y-(dpldT) , Предложенное в [55] выражение для показателя изоэнтропы однородной двухфазной смеси получено в предположении, что фазы являются взаимопроникающими и ведут себя в смеси подобно смеси разнородных газов (Fj. = Уж = см)-В [58] предложено аналогичное выражение для показателя изоэнтропы двухфазной смеси пузырьковой структуры, в которой Уем = Уг + Уж- [c.37]

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]

Расширение паро-газообраз-ных тел при истечении через суживающиеся сопла в надкритической области проходит в два этапа от параметров в сосуде Pi,v до критических р , они расширяются в суживающемся сопле и дальше от критических параметров до давления в окружающей среде — вне сопла. [c.200]

Применение расширяющегося сопла позволило увеличить скорость истечения за счет более полного использования перепада давлений. При этом величина расхода /Пмакс остается постоянной, так как расход газа через сопло определяется минимальным сечением сопла /мин и критическими параметрами Скр и икр, которые не зависят от расширяющейся части сопла. [c.88]

Оригинальный метод обоснования уравнения второго зако а термодинамики, стличавшийся от метода Клаузиуса. Учебник Окатова, 1871 г. Регенеративны цикл и его теория. Теория истечения газа и пара с выводом формул скорости истечения, секундного расхода, критического отношения давлений, критической скорости и максимального расхода. Учебник Вышнеградского, 1871 г. Политропный процесс. О двигателях внутреннего сгорания и холодильных установках. Учебник Орлова, 1891 г. Здесь в основном говорилось о зависимости теилосмкости газа от температуры и давления. О критическом состоянии вещества, критических параметрах и экспери-ментальпо.м определении критической те.мпературы. Аналитические соотношения, определяющие условия критической точки на критической изотерме. Уравнение Ван-дер-Ваальса и его анализ. Критическое замечание о положении Клаузиуса Энтропия Вселенной стремится к максимуму . Диаграмма Т — 5 и приложение ее при исследовании процессов и циклов. Никлы двигателей Отто и Дизеля и вывод формулы их термического к. п. д. Вывод формулы термического [c.210]

При рассмотрении стационарного течения двухфазной смеси из большого объема через каналы различной геометрии важной характеристикой потока является критический (максимальный) расход смеси. По определению течение смеси считается критическим, если при фиксированных параметрах торможения и отношении расходов фаз на входе в канал невозможно добиться дальнейшего увеличения расхода смеси за счет понижения давления па выходе из кянала. Соответствующий этим условиям расход называется критическим или максимальным. Знание характеристик критического истечения газожидкостных потоков и потоков вскипающих жидкостей имеет большое значение для оценки последствий аварийной разгерметизации объемов высокого давления, для оценки максимальных расходов через каналы и сопла, в которых осуществляется разгон двухфазной жидкости. [c.274]

На рис. 7.10.5 представлены распределения параметров при критическом истечении вскипающей воды из сосуда высокого дав-лен1ш ра = 8,5 МПа) через две трубы одинакового относительного удл1шения Ь/В = ), но в 20 раз различающимися диаметрами О и длинами Ь. В обоих случаях малы зависящие от диаметра канала потери давления из-за трения Pw При этом время [c.285]

Сопло Лаваля применяется только при истечении газа в сверхзвуковой области. В наименьшем сечении fmin (горловине сопла) достигается критическая скорость, и параметры имеют значения р , в расширяющейся части скорость увеличивается w > ш р, соответственно чему уменьшается давление р < р,ф и увеличивается удельный объем о > Ojjp. [c.166]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...