Скачки уплотнения в потоках влажного пара

МЕТОДИКА РАСЧЕТА СКАЧКОВ УПЛОТНЕНИЯ В ПОТОКЕ ВЛАЖНОГО ПАРА [c.174]

Анализ опытных данных показывает, что возможны различные схемы скачков уплотнения в потоках влажного пара [c.174]

Рис. 7-1. Номограмма для расчета скачков уплотнения в потоке влажного пара (за скачком пар влажный).

Приведенные выше уравнения для расчета скачков уплотнения в потоке влажного пара значительно упрощаются, если пренебречь изменением температуры насыщения при переходе через скачок, т. е. положить Ti = T2 (а также Х = Х2 и t"). Для водяного пара это условие может быть использовано для области небольших дав- [c.182]

Рис. 7-5. Определение интенсивности косого скачка уплотнения в потоках влажного пара для области невысоких давлений н умеренных значений интенсивности скачка.

Рис, 7-7, Ударная поляра косого скачка уплотнения в потоке влажного пара при M[ = 1,84 /Ji = 0,16 бар и Х =0,95. [c.186]

Скачки уплотнения в потоках влажного пара [c.350]

Опыты показали, что при течении в условиях весьма быстро изменяющихся давлений имеет место заметное нарушение термодинамического равновесия фаз. Особенно резкие отклонения от фазового равновесия возникают в потоке испаряющейся жидкости. В связи с этим в книге изложены также некоторые вопросы термодинамически неравновесного течения (гл. 4 и 5). Из других вопросов, выходящих за привычные рамки технической термодинамики, в книге, ввиду большого практического значения этих явлений, рассмотрены движение с трением, изменение состояния в скачке уплотнения и поведение влажного пара в простой волне. [c.4]

Проблемы, возникающие при исследовании течения влажного пара в соплах Лаваля и других каналах, измерении параметров сверхзвукового потока влажного пара, а также при исследовании внешнего обтекания тел, предопределили необходимость детального исследования скачков уплотнения и волн разрежения в потоках влажного пара. [c.174]

Независимо от того, имеет ли место дозвуковой режим течения или сверхзвуковой (свободный от скачков уплотнения), развитие процесса обрывается, когда число М достигает значения М = 1. Поток влажного пара, так же как и совершенного газа, может перейти через критическую скорость лишь при условии взаимной компенсации в критическом сечении тепловых и геометрических воздействий. [c.194]

Ударные явления, возникающие в сверхзвуковом потоке влажного пара, обтекающем твердое тело, были рассмотрены еще Стодолой [Л. 78]. Однако и по настоящее время задача определения параметров парожидкостного потока за фронтом скачка уплотнения решена далеко не полностью. Вызвано это главным образом недостаточной изученностью кинетики фазовых переходов и вопросов сепарации влаги в зоне скачка. [c.235]

В работе, посвященной газодинамике двухфазных сред [18], детально рассматриваются механизмы скачка конденсации и скачка уплотнения в сверхзвуковых потоках влажного пара, описаны методы экспериментального исследования потоков двухфазных сред. Р.Б. Эддингтон [76] показал зависимость интенсивности прямого скачка от чисел Маха в водовоздушном потоке, что нашло экспериментальное подтверждение в [75]. [c.99]

Анализ волновой структуры сверхзвуковых течений влажного пара приведен в гл. 7. Здесь даются теоретические методы расчета адиабатических скачков уплотнения в сверхзвуковых потоках. Главы б и 7 органически связаны, поскольку при сверхзвуковых скоростях скачки конденсации и уплотнения и волны разрежения возникают одновременно и взаимодействуют. [c.7]

СКАЧКИ УПЛОТНЕНИЯ И ВОЛНЫ РАЗРЕЖЕНИЯ В СВЕРХЗВУКОВЫХ ПОТОКАХ ВЛАЖНОГО ПАРА [c.174]

Анализ опытных данных показывает также, что на характеристики скачков уплотнения влияют продольные градиенты давления в потоке перед скачком. С увеличением отрицательных продольных градиентов углы скачков в зоне влажного пара растут менее интенсивно (см. рис. 7-11). [c.191]

Определим толщину скачка уплотнения во влажном паре, предполагая, что в пределах скачка успевает установиться равновесие по всем степеням свободы. Очевидно, что в данном случае фазовые переходы имеют наибольшее время релаксации т и толщина скачка равна отрезку 81, на котором устанавливается термодинамическое равновесие между жидкой и паровой фазами (6/=t , где с — средняя скорость потока влажного пара при переходе через скачок). [c.195]

В лаборатории турбомашин МЭИ введены в эксплуатацию различные стенды влажного пара, ориентированные на экспериментальное изучение следующих основных задач I) механизма конденсации в равновесных и неравновесных течениях влажного пара при больших скоростях и, в частности, скачковой конденсации 2) механизма и скорости распространения возмущений в двухфазной среде и условий перехода через скорость звука 3) основных свойств дозвуковых и сверхзвуковых течений в каналах различной формы с подробным изучением волн разрежения и скачков уплотнения в эту группу включаются исследования основных энергетических и расходных характеристик сопл, диффузоров и других каналов 4) двухфазного пограничного слоя и пленок, образующихся на поверхностях различных форм 5) течений влажного пара в решетках турбин (плоских, прямых и кольцевых) с подробным изучением структуры потока, углов выхода, коэффициентов расхода и потерь энергии 6) структуры потока и потерь энергии в турбинных ступенях, работающих на влажном паре, с подробным изучением оптимальных условий сепарации влаги из проточной части и явлений эрозии. [c.388]

Рис. 14.5. Рабочая часть стенда для исследования скачков конденсации и скачков уплотнения в сверхзвуковом потоке влажного пара.

Стенд IV с оптическим прибором Теплера обеспечен несколькими рабочими частями. Одна рабочая часть предназначена для исследования скачков конденсации и скачков уплотнения в сверхзвуковом потоке влажного пара, а также для исследования спектров обтекания различных тел. Другие рабочие части были ориентированы соответственно на исследование двухфазного пограничного слоя, спектров обтекания решеток профилей и течения в криволинейных каналах. На рис. 14-5 приводится чертеж плоского сопла, предназначенного для исследования скачков. Боковыми стенками служат два прямоугольных термостойких оптических стекла. Одна из торцовых стенок сопла выполнялась плоской, другая — профили- [c.391]

Тепловая диаграмма удобна для расчета скачков уплотнения в реальном газе и, в частности, во влажном паре и диссоциирующем воздухе Параметры потока перед скачком и угол отклонения на скачке обычно известны. Задаваясь рядом значений угла скачка нетрудно найти соответствующие значения нормальных составляющих скорости [c.162]

Вернемся теперь к уравнению (6-20). Решение этого уравнения, отвечающее положительному радикалу в квадратных скобках, будем называть сильным решением ( сильным скачком конденсации). Решение, отвечающее отрицательному радикалу, назовем слабым решением ( слабым скачком конденсации). Следует отметить, что в подавляющем большинстве случаев наблюдаются слабые скачки конденсации. При этом пар за скачком конденсации влажный. Сильный скачок конденсации физически можно представить как скачок конденсации, совмещенный с адиабатическим скачком уплотнения. Степень сухости за таким скачком будет более высокой, чем за чистым скачком конденсации, при одних и тех же параметрах невозмущенного потока. [c.164]

Кроме отмеченных в 6-1 и гл. 2 особенностей течения влажного пара в сопловых решетках, для расчета проточных частей сверхзвуковых ступеней необходимо рассмотреть изменение структуры двухфазного потока при прохождении ударных волн (скачков уплотнения), образующихся в косом срезе сопловых решеток, а также на [c.127]

Приведенная система уравнений после соответствующих преобразований была использована для расчета изменения параметров потока за скачком уплотнения на ЭВМ Минск-22 при следующих характеристиках влажного пара Mai=l,7, pi = 2,15 X X 10 hJm , г/1 = 0,0525. Результаты расчета представлены на рис, 6-7 и 6-8. Начальное массовое распределение капель перед скачком соответствует кривой I на рис. 6-7. Как видно на рис. 6-8, в начале зоны релаксации происходит некоторый незначи- [c.128]

Теоретические и опытные исследования скачков уплотнения в потоках влажного пара были выполнены в МЭИ В. Ф. Степанчу-ком и Г. А. Салтановым. [c.174]

Распространение подобных графо-аналитических методов расчета на потоки влажного пара было бы особо желательно, учитывая громоздкость аналитических зависимостей. В свое время Фанно был предложен графический метод определения динамических характеристик потока влажного пара на г—S-диаграмме [1 ]. Из-за того, что каждая система таких динамических характеристик связана с определенным значением полной энергии I o, метод Фаино носит чисто иллюстративный характер. Буземан разработал графо-аналитический метод определения состояния за скачком уплотнения (в паровом потоке), основанный на сочетании специальной i — 0-диаграммы со вспомогательным, прозрачным графиком, накладываемым на эту диаграмму. [c.197]

Напомним, что формулы (7-31) и (7-32), описывающ,ие соотношение давлений в процессе с нулевым временем релаксации, действительны лишь в двухфазной области. Поэтому в тех случаях, когда скачок уплотнения переводит набегающ,ий поток влажного пара в перегретое состояние, приходится и при термодинамически равновесном переходе привлекать к определению параметров потока зависимости вида (7-40) и (7-29 ), относя их, однако, не к одной только газообразной фазе, а ко всей системе в целом. [c.247]

Стенд III (риа. 2,1) контур влажного пара с оптическим прибором Теп-лера и интерферометрической приставкой к нему — обеспечен несколькими рабочими частями. Одна из них предназначена для исследования скачков конденсации и скачков уплотнения в сверхзвуковом потоке влажного пара, а также спектров обтекания различных тел (рис. 2.3, a)j. Другие рабочие части предназначены соответственно для исследования двухфазного пограничного слоя и пленок <рис. 2.3,6), движения влажного пара в йлоских соплах и диффузорах, а также [c.23]

Для заданных параметров потока перед скачком уплотнения Рь М) и Xi уравнение (7-8) содерхшт одно неизвестное р2. так как в случае, когда процесс заканчивается в области влажного пара, параметры потока (pi, Т, Я,ь i и р2, Т2, >12, i 2) однозначно связаны. Решение уравнения (7-8) может быть осуществлено подбором. [c.176]

В качестве примера на рис. 2-6 показаны интерферограммы одного периода нестационарного процесса возникновения скачка уплотнения в сопле Лаваля при спонтанной конденсации водяного пара во влажном воздухе. Схема и основные размеры сопла показаны на рис. 2-7. Там же построены кривые распределения относительного статического давления pjpm и относительной плотности двухфазной среды p/poi для нескольких промежуточных режимов одного периода при нестационарном потоке. Эти кривые получены путем расшифровки интерфе-рограмм, представленных на рис. 2-6 (кривая распределения давления за зоной спонтанной конденсации построена приближенно и служит только для качественного объяснения процесса). [c.26]

Замер поля полных давлений перед диафрагмой производился семиточечной гребенкой, нечувствительной к углу набегающего потока от +40 до —40°. Подобные гребенки полного и статического давлений были установлены за диафрагмой на расстоянии 0,67 хорды, измеренном по оси турбины (рис. 3). Гребенки крепились в специально установленном поворотном координатнике, что давало возможность производить траверсирование потока по шагу решетки. Расстояние, на котором производились замеры, было выбрано из конструктивных соображений. Кроме того, выровненное поле потока облегчало процесс замеров. Эффективность решетки оценивалась коэффициентом полезного действия т], а также скоростным коэффициентом ср. При сверхзвуковом истечении истинное давление торможения за решеткой определялось с учетом скачка уплотнения перед носиком мерительной трубки. Показатель адиабаты для влажного пара был принят с поправкой на сухость. [c.221]

Расчетно-теоретические и экспериментальные исследования оказывают, что причинами дополнительных потерь кинетической энергии в реальных проточных частях на влажном паре являются 1) неравновесность процесса расширения в решетках ступени 2) появление скачков конденсации при сверхзвуковых скоростях 3) скольжение, коагуляция и дробление капель в сопловой решетке, зазоре и рабочей решетке 4) увеличение трения в пространственных пограничных слоях на поверхности лопаток, особенно значительное при наличии пленок 5) торможение капельным потоком рабочей решетки 6) специфическая конденсационная нестационарность и генерируемая в процессе конденсации турбулентность 7) увеличение утечек через надбандажные, диафраг-менные и концевые уплотнения 8) нарушение расчетного (оптимального) обтекания профилей решеток отклонение параметров в зазорах от расчетных значений 9) увеличение выходных потерь 10) эрозионные повреждения сопловых и рабочих лопаток. [c.153]

В двух рассматриваемых случаях отмечается уменьшение интенсивности скачка уплотнения при снижении начального перегрева, что также объ- о,5 ясняется влиянием конденсационных скачков число Ml перед адиабатическим скачком умень- q ц шается (давление перед ним возрастает по сравнению с давлением перегретого пара). Кривые давлений на рис. 8-14 от- четливо показывают, что при движении влажного пара в третьей группе режимов сопла происходит ступенчатое торможение потока в конденсационном и адиабатическом скачках. В промежутке между двумя скачками сверхзвуковой поток ускоряется. Переход к дозвуковым скоростям происходит только в адиабатическом скачке [c.229]

Скачки конденсации оказывают существенное влияние на распределение давлений на спинке в косом срезе. На рис. 11-19 видно, что скачок конденсации сдвигает по потоку адиабатический скачок уплотнения, возникающий в нерасчетном режиме в косом срезе на спинке профиля (или в межлопаточном канале при больщих /). Так, если на перегретом паре диффузорпый участок (скачок) начинается вблизи точки 11, то при течении влажного пара этот участок сдвинут к точке 9. Аналогично смещается диффузорный участок и в расчетном режиме (рис. 11 -19, б). [c.313]

Разработанная методика определения парад1етров высокоскоростного потока неравновесно конденсирующегося пара уже на современном этапе может быть использована при расчетах проточных частей влажно-паровых ступеней, работающих в области, примыкающей к пограничной кривой. Основное отличие таких расчетов от традиционных заключается в том, что при расчете адиабатического расширения в ступени учитывается термодинамическая неравновесность процесса. Пространственная и временная неоднородности потока в ступени, вызываемые вращением лопаток и особенностями обтекания решеток, — кромочные следы, шаговая неравномерность, местные зоны сверхзвуковых скоростей, скачки уплотнения и волны разрежения — все это обусловливает, вообще говоря, возможность неодновременной конден- [c.112]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...