Определение критических скорости и расхода

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКИХ СКОРОСТИ И РАСХОДА 267 [c.267]

Приведенная выше формула (21-2) может служить для определения критической скорости или расхода и в напорных пульповодах. В данном случае она принимает такой вид [c.202]

В книге излагаются общие положения термодинамики системы жидкость—пар и их приложения к различным случаям адиабатических и неадиабатических одномерных течений термодинамически равновесной парожидкостной среды. Рассматриваются условия возникновения кризиса течения и даются зависимости для определения критической скорости, предельных расходов и соотношения термических параметров. Разбираются некоторые случаи нестационарного движения и течения в условиях нарушенного фазового равновесия системы. [c.2]

При установке дроссельного сопла (рис, 7-28,е) достигается критическая скорость и расход воздуха может быть определен по формуле [c.258]

После этого все полученные результаты для случая истечения двухфазных смесей, а именно определение критических перепадов давлений, критической скорости и максимального расхода могут быть распространены на смеси газов с жидкостью. [c.82]

Рис. 57. Номограмма для определения критической скорости газов в контактном экономайзере с насадкой (по Н. М. Жаворонкову) в зависимости от отношения расхода воды W к количеству сухих дымовых газов J,, размера и характера укладки колец

Условия в горле. Как только выбрана константа а, начальные условия определены. Решение продолжается до горла, где должны удовлетворяться условия, характерные для минимального сечения. Затем можно определить скорость звука в смеси ). После этого по оптимальному расходу определяется критическая скорость газа в горле и. Если константа а выбрана верно, то и в горле, определенная численным методом, совпадает с и , определенной из условия в горле. Если значения м , рассчитанные обоими методами, не согласуются между собой, то в величину константы а вводится поправка и решение повторяется. Поправка определяется по формуле [c.316]

В опытах по определению критического расхода жидкой пленки, при котором образовывались сухие пятна на поверхности стенки, соблюдалась следующая последовательность действий. В канале устанавливался рас.ход водь[ и воздуха, при котором вся поверхность нижней стенки канала была полностью покрыта шенкой жидкости. Затем при постоянной скорости воздуха уменьшали расход воды до момента образования минимального стабильного сухого пятна. Этот расход воды определялся как критический Скр (расход, отнесенный к смоченному периметру). [c.163]

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]

При проектировании турбины не удалось еш,е получить точных данных для определения коэффициента расхода так же, как и для определения критического коэффициента скорости, ибо характеристические данные работы турбины не чувствительны к небольшим изменениям в соплах и рабочих каналах. [c.36]

При сравнении эффективности влагоудаления, рассчитанной при условии полного осаждения влаги, известных начальных условиях входа влаги в сопловую решетку и определенном поле скоростей пара в канале сопел, с результатами экспериментов, видно, что эти данные не согласуются. Это объясняется тем, что действительные процессы образования жидких пленок зависят от дробления частиц воды при соударении с сопловыми лопатками и срыва влаги с поверхности волны жидких пленок. Как показали опыты на плоских пластинах, на большей части профиля сопловых лопаток жидкие пленки достигают критического режима течения, т. е расход воды в месте отбора не зависит от предыстории образования пленки. В связи с этим удаление влаги, например в зоне выходной кромки, пе является результатом суммирования расхода воды, котор 4я выпала на поверхности лопатки. Однако, если рассмотреть известные результаты исследований эффективности влагоудаления в сопловых лопатках при одинаковых [c.325]

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]

Вывод формулы для определения оптимальной плотности тока при проектировании опреснительных электродиализных установок дан впервые Уилсоном [102]. Однако при определении расхода электрической энергии на опреснение воды Уилсон учел расход электроэнергии только собственно на электродиализ и не учел расхода электроэнергии на перекачивание воды и рассола через ваину. Между тем с увеличением плотности тока возрастает критическая скорость протока воды и рассола, и, следовательно, увеличивается расход энергии на их перекачивание через ванну. Поэтому необходимо вводить в расчетное уравнение оптимальной плотности тока член, учитывающий расход электроэнергии на перекачивание воды. [c.171]

Совершенно очевидно, что чем большая скорость воздушного потока Ьд и чем меньшая концентрация смеси р., тем надежнее можно осуществить перемещение флюса. Однако при этом необходимо учитывать следующее 1) с увеличением скорости воздуха значительно (пропорционально квадрату скорости) возрастают потери энергии на трение в трубопроводе [32], [38], [65], [72] кроме того, при больших значениях о наблюдаются чрезмерное измельчение 4>люса и повышенный износ аппаратуры 2) с уменьшением концентрации смеси увеличивается расход воздуха, проходящего по трубам, вследствие чего для перемещения заданной порции флюса бесполезно затрачивается больше энергии. Поэтому выгоднее уменьшать скорость воздуха и увеличивать концентрацию смеси (1 или плотность загрузки т. В то же время значения не могут быть приняты меньше, а (х больше определенной критической величины. Скорость воздушного потока являясь функцией скорости витания всегда должна быть больше ее, иначе частицы флюса не будут унесены потоком. При правильном [c.63]

Теперь перейдем к определению реактивности в каналах первого рабочего вен ца. Выходная скорость из сопел в данном случае будет ниже критической. Если принять, что в соплах и рабочих каналах отсутствуют потери, что процесс протекает изоэнтропийно, то перепад 814,8 — 803,79= 11,01 ккал/кг будет расходоваться только на передачу работы и пар перед соплами по /—5-диаграмме [c.152]

Профилирование сопла Лаваля как на перегретом, так и на влажном паре включает следующие операции 1) определение минимального (критического) сечения, обеспечивающего при заданных начальных параметрах номинальный расход 2) построение суживающейся части сопла с возможно более равномерным потоком в минимальном сечении или, что эквивалентно, возможно менее отличающейся от плоскости звуковой поверхностью 3) построение расширяющейся части сопла, где осуществляется дальнейшее расширение пара до заданного числа М на выходе и обеспечивается равномерное поле скоростей. [c.220]

Анализ условий формирования кризиса течения двухфазного потока требует прежде всего принятия физической модели определенной структуры. И в этой начальной стадии анализа в настоящее время нет единого мнения. Ряд исследователей в качестве модели принимает раздельную структуру движения двухфазного критического потока. В то же время визуальные наблюдения и высокоскоростная киносъемка в каналах с прозрачными боковыми Степками показывают, что даже в каналах с плавным входом центральное жидкое ядро сохраняет устойчивость лишь на небольшом отрезке, а в цилиндрических каналах с острой входной кромкой уже непосредственно за входным сечением имеется двухфазный поток однофазной гомогенной структуры. Как известно, при наступлении критического режима движения в однофазном потоке одновременно с достижением максимального расхода в критическом сечении устанавливается давление, отличное от противодавления (речь идет о потоках, у которых линии тока параллельны в критическом сечении, а поле скоростей равномерно). Вместе с тем некоторые исследователи [1, 2] отмечают, что максимальный расход двухфазного потока не всегда сопровождается достижением в сечении, принимаемом за критическое, давления, независимого от противодавления (рис. 1). [c.170]

По мере уменьшения давления окружающей среды р уменьшается давление на срезе сопла. Однако опыт показывает, что при уменьшении давления среды до значений Рц<ркр давление р па срезе коио-идалыюго сопла остается постоянным и равным критическому р,ф. В связи с этим истечение и расход газа при Р < р,ф также остаются постоянными (линия Ь с) и равными их значениям в точке Ь, т. е. критическим ш,ф и Л4 р. Формулы для определения критических скорости ш р и расхода (И, р можно получить из (I77) и (578) путем подстановки в них вместо р/р, отношения давлений Ркр/рх (579) [c.237]

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]

Следует отметить, что тепло- и массообмен во влажном газе при определенных условиях сопровождается туманообразова-нием — объемной конденсацией пара, связанной с появлением мельчайших капель жидкости, взвешенных в газопаровой смеси [2, 8, 9 . Это происходит тогда, когда парциальное давление Р пара в смеси становится больше давления насыщения Ps, то есть когда пар становится пересыщенным. Процесс объемной конденсации пара происходит скачком, с очень большой скоростью. Поскольку в аппаратах технических систем всегда есть центры конденсации (мелкие твердые частицы, газовые ионы и др.), то критическая степень пересыщения близка к единице и конденсация может начаться практически по достижении состояния насыщения газа. Туман плохо осаждается на поверхностях и является стоком пара и одновременно источником теплоты, которая выделяется при конденсации пара и расходуется на нагрев прилегающих слоев холодного газа. Более того, над поверхностью жидкости всегда есть слой насыщенного газа, в котором при переменной температуре слоя и наличии центров конденсации тумано-образование является неизбежным, так как зависимость Р = = /( ), определяемая кинетикой переноса массы и энергии, и зависимость Ps — f t), определяемая физическими свойствами жидкости, не совпадают. Совпадение давлений (Рп =Ps) имеет место только на верхней и нижней границах слоя, а между границами избыток пара переходит в туман. [c.24]

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]

В [22, С. 34] была предложена цомограмма для определения критического отношения давлений в выходном сечении цилиндрического канала с острой вхбдной кромкой в зависимости от начальных параметров воды и относительной длины канала в диапазоне недогревов до насыщения от О до 100 ° С. На основании этой диаграммы построены зависимости е = /(Д. ) и / = f(At), которые приведены на рис. 7.8. С помощью этих зависимостей по (7.25) были рассчитаны зависимости R = f(At )p (рис. 7.9) и сопоставлены с экспериментами для двух значений давлений Pi = I МПа (кривая i) и р, = 2,1 МПа (кривая 2). Из сравнения видно, что расчетные кривые хорошо описывают результаты экспериментов в области малых недогревов. Некоторое снижение реактивных усилий по сравнению с расчетными в области больших недогревов объясняется тем, что при больших недогревах не успевает полностью произойти обмен количеством движения между фазами, а наличие скольжения мевду фазами приводит к уменьшению реактивного усилия. Интересно сопоставить расчетное значение реактивного усилия, которое могло быть получено при оптимальном профилировании с тем его максимальным значением, которое получено в описанном выше эксперименте. Так, при недогреве примерно до 40 °С и начальном давлении pi = 2,1 МПа получено максимальное значение реактивного усилия R 14,5 кг. При этом расход G 1,4 кг/с, критическая скорость истечения w = = а 105 м/с, относительная скорость на выходе из сопла Xi, подсчитанная с помощью зависимости (7.18), примерно 1,87. [c.159]

На основании вышеизложенного можно предложить следующий способ определения критического расхода вскипающей жидкости (насыщенной и недогретой до насыщения при данном давлении). Расчет выполняется методом последовательного приближения из условия равенства критической скорости w, локальной скорости звука д, определяемой из (8.2). [c.163]

В настоящее время можно с достаточной точностью учесть влияние влаги при определении углов входа и выхода, потерь кинетической энергии, коэффициентов расхода, КПД степени реактивности и критической скорости, а также предложить систему сепарации в последпих ступенях турбин. [c.293]

Если действительная приведенная длина трубы v. оказывается больше максимальной к акс, рассчитанной при заданной входной скорости 1 по соотношению (9.19), то принятое значение i,i не реализуется и его необходимо снизить. Максимально допустимая скорость находится из уравнения (9.19) при условии, что величина >С—>1макс- Зависимость Хмакс=/( 1) представлена на рис. 9.4. Случай достижения в выходном сечении трубы критической скорости соответствует (так же как и для суживающегося сопла) максимально возможному расходу. Этот расход при заданной относительной длине Ijd, известном коэффициенте сопротивления и показателе изоэнтропы k соответствует вполне определенному значению относительной скорости Xi во входном сечении трубы, а следовательно, и строго определенному значению приведенного рас.хода q в этом 250 [c.250]

Из формулы (171 в) следует, что для кон-денсацпонной турбины давление пара перед соплами любой ступени изменяется прямо пропорционально изменению расхода пара. Формулой (171 в) в отличие от формул (171) и (171а), при определении давлений в ступенях, можно пользоваться как при скоростях пара нил<е критических, так и выше критических (в последнем случае не только для конденсационных турбин, но и для турбин с противодавлением, или вообще любой группы ступеней). [c.108]

Определение текупцего положения щ)итического сечения. Особенностью поверхностей, определяющих площади критических сечений регуляторов расхода, является то, что они должны быть перпендикулярны линиям тока протекающего потока, а следовательно, и поверхностям, образующим канал в точках пересечения с ними (за исключением точек пересечения, являющихся точками излома образующих поверхностей), и непрерывным образом переходить от одной твердой границы до другой. При этом элемент поверхности критического сечения определяется близлежащими точками, скорость потока в средней точке между которыми равна средней скорости и перпендикулярна этому элементу. В качестве минимального проходного сечения для регуляторов штокового (игольчатого) типа принята площадь поверхности, образованной вращением относительно оси симметрии ИЭ отрезка, наикратчайшим путем соединяющего поверхность горловины и регулирующего элемента. [c.349]

На рис. 3.14 показаны полученные в этом режиме зависимости разрядного тока и среднемассовой скорости от магнитного поля, а на рис. 3.15 — зависимость от него отношения ионного тока в пучке к расходу. Анализ этих зависимостей позволяет сделать вьшод, что существует критическое значение магнитного поля В, при котором скорость V,- и ионный ток достигают максимальных значений. При зтом на основании прямых измерений ионного тока и определения по весовым измерениям и расходу можно утверждать, что содержание двухзаряд ных ионов в пучке достигает 90 %. [c.140]

Рассмотрим эжектор, в котором происходит смешение газовых струй совершенного газа. С ростом отношения давлений торможения Р р, а также при снижении противодавления на выходе из диффузора в сечении 54 (см. рис. 52) скорость газов на входе в камеру увеличивается. При определенных соотношениях указанных параметров скорость высоконапорного (эжектиру-ющего) газа, если сопло суживающееся, становится звуковой, = 1, или, если в эжекторе для этого газа применено сопло Лаваля, сверхзвуковой, когда = А,расч > 1, где .расч — расчетное значение коэффициента скорости на срезе сопла. Дальнейшее повышение ррр или Рй/Р4, где р — давление покоящегося газа далеко перед соплом, не может изменить этой величины При некотором значении р /р в горле сопла достигается скорость звука и, начиная с этого момента, расход в эжектирующей струе становится критическим. В этом случае статические давления на входе в эжектирующей и эжектируе-мой струе могут быть различными и в соответствии с этим коэффициент скорости Х можно задавать, вообще говоря, произвольно. Из экспериментов, однако, известно, что существует [c.118]

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 случае необходимости определения удельного критического расхода любой насыщенной жидкости можно воспользоваться той формой обобщения, которая предложена в [55] для приведенного удельного критического расхода смеси / // кр = /(Ро/Рокр) и приведенной скорости звука = /(Ро/Рокр) (рис. 3.5 и 3.6 соответственно). При этом [c.164]

При рассмотрении основных особенностей газового потока (см. гл. 3) было установлено, что при пстечении через суживающиеся сопла скорость газа не может быть больше местной скорости звука, следовательно, расширение в таких соплах осуществляется до давлений, больших или равных критическому. Поэтому суживающиеся сопла применяются для создания потоков газа дозвуковых и звуковых скоростей. Расчет таких соил сводится к определению размеров выходного сечения по заданным расходу газа и скорости истечения и к определению формы сопла. Те 1ение газа в сопле принимается адиабатическим. Обозначив, как и раньше ( 3.1), параметры полного торможения Ра, То п ро, а статическое давление в выходном сечении ра, можно определить скорость изоэнтропийного 1гстечения в выходном сечении сопла Fi по формуле [c.205]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...