Процесс в диффузоре

Если известны состояние рабочего пара перед соплом и параметры холодильного агента на входе в эжектор, то величину g можно рассчитать по С—s диаграмме (рис. 15-19). На этой диаграмме точка 1 представляет собой состояние рабочего пара по выходе из котла, точка 2 — состояние холодильного агента по выходе из испарителя [(предполагается, что испарение происходит полностью). Точка Г изображает теоретическое состояние потока рабочего пара по выходе из сопла, а точка соответствует действительному состоянию этого потока с учетом потерь в сопле. Если бы процесс в эжекторе был полностью обратим, то состояние смеси на выходе из диффузора изображалось бы точкой 3, лежащей на пересечении изобары рк и прямой смешивания /( 2. При этом, очевидно, состояние потока в камере смешения изображалось бы точкой 3. Вследствие необратимости процесса расширения в сопле и процесса смешения в камере действительное состояние потока в камере смешения будет характеризоваться точкой 4 , а действительное состояние смеси по выходе из эжектора с учетом необратимости процесса в диффузоре — точкой 4ц. Зная это состояние, можно определить расход рабочего пара g. [c.484]

Процесс в диффузоре. Разобранный нами теоретический процесс истечения, при котором в результате расширения газа возникает его ускоренное движение вдоль сопла и выделяется располагаемая работа в виде кинетической энергии струи, при отсутствии вихревых движений и трения является обратимым процессом. Если в результате расширения аЬ (рис. 9-8) в сопле соответствующего профиля ткп получена скорость истечения газа сг, то, вводя струю газа состояния точки Ь с этой скоростью в такое же сопло, но повернутое на 180°, т. е. из.меняющее свое сечение по кривой пкт, мы получим постепенное уменьшение скорости движения и в связи с этим повышение давления по адиабате Ьа и в конечном результате приведем газ в состояние точки а. Такое сопло, в котором за счет уменьшения скорости повышается давление, носит название диффузора и находит себе широкое применение в технике, в частности в турбокомпрессорах. Если скорость входа газа в диффузор Сг больше то, как хорошо видно из рис. 9-8, поперечное сечение диффузора должно сначала уменьшаться, пока скорость не снизится до значения определяемого конечным состоянием газа р, Ои а затем увеличиваться к выходу. Если же скорость входа Сг равна или меньше с р, то диффузор должен с самого начала расширяться к выходу, так что его входное сечение является самым узким. [c.216]

Наличие трения делает действительный процесс в диффузоре необратимым и приводит к потере в работе. На рис. 9-12 представлен в системе Тз условный необратимый процесс адиабатического сжатия газа в диффузоре по кривой АВ. В полном соответствии со всем изложенным выше 21 к [c.216]

Кроме измерений электроакустических характеристик при разработках АС категории №—Р1 широко используют методы голографической интерферометрии (для измерения колебательных процессов в диффузорах [1.32 и корпусах), а также специальные методики и комплексы аппаратуры для измерения физико-механических параметров различных материалов, применяемых в АС и излучателях [1.33]. [c.30]

Из процесса в диффузоре на участке Da — D3, принимая воздух несжимаемым, имеем [c.141]

Обнаруженное тепловое сопротивление нетрудно объяснить с точки зрения термодинамики. В рассмотренном примере имеет место расширение газа в конфузоре, затем подогрев его при пониженном давлении и, наконец, сжатие в диффузоре. Но такой цикл противоположен обычному циклу тепловой машины, в котором подвод тепла идет при повышенном давлении. По этой причине рассматриваемый процесс связан с поглощением, а не выделением энергии. [c.193]

Основной причиной несколько большей эффективности сужающихся камер при дозвуковых скоростях является уменьшение разности скоростей потоков и снижение ударных потерь при смешении, так как процесс смешения происходит в ускоряющемся потоке. При этом, однако, следует учитывать, что увеличение выходной скорости W3 может привести к возрастанию потерь в диффузоре. [c.513]

Все рассмотренные выше результаты получены в предположении, что потери трения в элементах эжектора пренебрежимо малы, и эффективность эжектора зависит только от ударных потерь, возникающих в процессе смешения. В действительности, помимо потерь при смешении, в элементах эжектора имеются дополнительные, вторичные потери, не связанные с самим существом процесса подмешивания дополнительной массы. Это в первую очередь гидравлические потери в соплах (потери полного давления газов до входа в камеру), потери на трение в смесительной камере и потери при торможении потока в диффузоре. [c.560]

Теоретический цикл воздушно-реактивного двигателя представлен в р — г/-диаграмме на рис. 17.41. Линия 12 соответствует процессу сжатия набегающего потока воздуха в диффузоре при движении летательного аппарата с большой скоростью, линия 23 — изобарическому процессу подвода теплоты при сгорании топлива, линия 34 — адиабатическому расширению продуктов сгорания в сопле, линия 41—охлаждению удаленных в атмосферу продуктов сгорания. [c.569]

Кинематическая структура течения с образованием отрывов потока от стенок и вихревых зон схематически показана на рис. 79 (течение через уступ), рис. 83 (течение через внезапное расширение), рис. 84 (течение в диффузоре), рис. 86 (течение через сужение). На фотографиях рис. 80 воспроизведены зафиксированные в опытах картины течений при обтекании прямоугольного выступа. Во всех случаях можно видеть образование отрывов и вихревых зон. Крупные вихри интенсифицируют процесс диссипации энергии, благодаря чему потери в местных сопротивлениях, где указанные явления возникают, могут намного превосходить потери по длине на участке той же протяженности, что и местное сопротивление. [c.183]

Самолет с прямоточным воздушно-реактивным двигателем (ВРД) летит со скоростью 400 м/с при температуре воздуха t = —20 °С. Приняв для воздуха ft = 1,41 w R = = 287 Дж/(кг-К), определить степень повышения давления в диффузоре ВРД. Процесс торможения считать адиабатным. [c.92]

Теоретический цикл пароэжекторной холодильной установки на Г—5-диаграмме изображается следующим образом (рис. 9.4,6). Линия 1—2 соответствует испарению хладоагента в испарителе, линия 3—4 — процессу адиабатного расширения рабочего пара в сопле эжектора. Параметры паровой смеси после смешения рабочего пара (точка 4) н пара холодильного агента (точка 2) определяются точкой 5, а линия 5—6 соответствует повышению давления смеси паров в диффузоре. Отвод теплоты и конденсация паровой смеси в конденсаторе изображены линией 6—7. Линия 7—1 соответствует дросселированию холодильного агента в редукционном вентиле. Для части конденсата хладоагента, поступившего в парогенератор, линии 7- 8 и 8—3 соответствуют нагреву жидкости до температуры кипения и превращения ее в пар. [c.226]

Рис. 1.36. Процессы обратимого и необратимого сжатия газа в диффузоре в координатах Т, s

Рис. 1.37. К анализу действительного процесса сжатия газа в диффузоре

Эжектором называется устройство для сжатия и перемещения газа, пара и жидкости. Эжектор — это струйный компрессор. Принцип действия его основан на передаче энергии от одной среды, движущейся с большой скоростью (рабочая среда), другой среде (подсасываемая среда). Сжатие и перемещение подсасываемой среды достигается за счет передачи ей кинетической энергии рабочей среды в процессе их смешения. Устройство и принцип действия эжектора схематически показаны на рис. 1.80. Подлежащий сжатию газ или пар давлением Pi всасывается через патрубок I. Из сопла 2 в камеру смешения 3 истекает газ или пар более высокого давления р . Полученная в камере смешения 3 смесь двух потоков направляется в диффузор 4, в котором происходит трансформация кинетической энергии струи потока в энергию давления. Эта смесь, пройдя диффузор, выходит из эжектора с давлением р2, причем рг < Pi < Pi- [c.104]

Рис. 5.8. Обратимый (1-2) и необратимый (1-2 ) процессы адиабатного сжатия потока в диффузоре

Объясните, как изображаются обратимый и необратимый процессы адиабатного сжатия в диффузоре на /г — -диаграмме. [c.103]

Линия // д изображает процесс расширения рабочего пара в сопле эжектора при наличии потерь, t 4 — смешение в камере эжектора, 4 4 — сжатие в диффузоре, [c.484]

Ряс. 70 Процесс сжатия газа в диффузоре в координатах а 3, Г б — V, р, 1-2 — течение без трения 1-3 — с трением [c.241]

В диффузорах мы имеем дело с процессами, обратными процессам в соплах, и в связи с этим при дозвуковых скоростях диффузорные каналы расширяются вниз по потоку при сверхзвуковых скоростях на входе диффузорные каналы вначале суживаются, затем имеют горло, отвечаюш ее скорости потока, равной скорости звука, после чего, при дальнейшем торможении, расширяются для уменьшения дозвуковых скоростей потока. [c.95]

Полученные важные выводы установлены с помощью одномерной гидравлической теории, причем очевидно, что в рамках такой теории эти выводы верны и тогда, когда камера сгорания вообще не цилиндрическая. Подчеркнем, что снижение гидравлических потерь и выгодные условия подвода тепла в камере сгорания соответствуют процессу, в котором в пределе скорость газа относительно камеры равна нулю. В связи с этим, а также в связи с необходимостью организовать сгорание впрыскиваемого топлива в движущемся воздухе требуется поступающий в камеру сгорания воздух предварительно затормозить. Предварительное торможение воздуха можно осуществить частично или полностью с помощью диффузора, расположенного перед камерой сгорания. В сверхзвуковом полете для этого нужно применять специальные диффузоры для торможения сверхзвуковой скорости (см. выше стр. 96). [c.100]

Величина коэффициента эжекции п является одной из основных характеристик рабочего процесса в эжекторе, от п зависит величина 3, если газы или жидкости на входе разные. Соотношения (9.22) — (9.26) одинаковы как для жидкостей, так и для газов. Если некоторые из характеристик потока (например, при дозвуковом истечении — давление) заданы на выходе из диффузора, то выписанная система уравнений должна быть дополнена соотношениями, характеризуюш,ими движение жидкости или газа в диффузоре (на практике с учетом данных о потерях в диффузоре). В четырех соотношениях (9.22) — (9.25), содержащих 12 параметров р , г , 5,-, специфика жидкостей [c.116]

Сообразно с рассмотренной схемой работы двигателя его цикл (рис. 9-8) складывается из следующих процессов адиабатного сжатия воздуха в диффузоре, отображаемого в системе v—р линией 1—2, горения топлива при постоянном давлении в камере сгорания (линия [c.97]

На рис. 4.14 изображен рабочий процесс в ступени с диффузором в диаграмме s—i. Линия О—1 соответствует процессу расширения в направляющем аппарате, 1—2 — в рабочем колесе, 2—2 — повышению энтальпии за счет камерных потерь (рассматриваются в следующем параграфе), 2 —3 — сжатию в диффузоре. При этом скорость в диффузоре уменьшается от ДО давление, согласно уравнению Бернулли, повышается от рз До Рз- [c.133]

Рис. 4.14. Процесс в диаграмме s—i для одноступенчатой турбины с диффузором

Параметры за рабочим колесом и диффузором определяют с помощью построения процесса в диаграмме s—i или аналитически (см. 7.8). [c.135]

Действительный процесс в диффузоре. В необратимом процессе адиабатного сжатия рабочего тела в диффузоре от pi до рг процесс будет происходить с подводом к этому телу теплоты тр, вследствие чего энтропия его возрастает до значения гд (рис. 1.36). В этом случае затрата работы в диффузоре на сжатие рабочего тела будет равна /диФ = диф + Ятр + пл./223 . Дополнительная затрата работы, равная пп.122д1, как это видно из рис. 1.36 и 1.37, обусловлена тем, что вследствие 72д > Тг действительный удельный объем в конце сжатия V2,i больше теоретического иг и поэтому действительная кривая сжатия 1-2д в координатах р, v круче обратимой адиабаты 1-2. Таким образом, потеря энергии в диффузоре больше работы трения. [c.56]

Согласно (5.13) выражается через потери полного давления л = рУр1 = о. Отношение а для прямоточного двигателя зависит от аэродинамических качеств процессов в диффузоре, в камере сгорания и в сопле. Это отношение особенно чувствительно к потерям в сверхзвуковом диффузоре, которые могут быть значительными из-за скачков уплотнения. В частности, из формулы (10.19) можно указать такие значения я 1, когда не только но и 1 С и вместо тяги получается соп- [c.140]

На рис. 17.42 в р — о-диаграмме изображен цикл воздушно-реактивного двигателя с подводом теплоты при V = onst. Процесс 12 соответствуе- сжатию воздуха в диффузоре при движении самолета. В состоянии, изображаемом точкой 2, камера сгорания разобщается клапаном с диффузором и происходит воспламенение топлива (при помощи электросвечи). Процесс 23 соответствует изохорическому подводу теплоты к рабочему телу при сгорании топлива. По окончании сгорания топлива открывается клапан, отделяющий камеру сгорания от выпускного сопла, и в процессе 34 продукты сгорания адиабатично расширяются в сопле. Процесс 41 условно соответствует выбросу в атмосферу и охлаждению в ней продуктов сгорания, происходящему при постоянном давлении, равном атмосферному. [c.570]

На рис. 14.12,6 показан теоретический цикл в s — 7-диаграмме. Линия 1—2 — адиабатное расширение сухого рабочего иара в соиле эжектора от давления пара в котле р до давления в испарителе / о. Линия 2—4 условно изображает смешение рабочего пара, состояние которого соответствует точке 2, с сухим насыщенным паром из испарителя, состояние которого соответствует точке 4. Состоянию смеси соответствует условная точка 5 при давлении Ро- оПиния 5—5 — сжатие смеси рабочего и холодного иаров при обмене энергией в камере смешения 5 —6 — сжатие смеси в диффузоре до давлетшя конденсации рк 6—7 — конденсация водяных паров в конденсаторе 7—8 — дросселирование части воды в РВ 8—4 — кипение воды в испарителе 7—9 — повышение давления до р за счет работы насоса 9—10 — нагрев воды в котле 10—1 — парообразование в котле. Так как изобар ,i совпадают с левой пограничной кривой, то точки 7 и 9 совпадают. В машине условно мои<1го выделить два цикла прямой /—3—7— 9—10 и обратный холодильный цикл 4—6 —7—8. В действительности процессы прямого и обратного циклов в эжекторе осуществляются одновременно и не могут быть разделены. [c.139]

На рис. 1.81 представлены схема пароэжекторной холодильной установки и ее цикл в координатах Т, s. Сухой насышенный пар массой д кг с параметрами pi и Ti поступает из парогенератора 4 в эжектор 2, где при истечении из сопла б его давление понижается до рг (процесс 1-2 на Ts-диаграмме). В камере смешения Ь он смешивается с 1 кг сухого насыщенного пара, поступающего из холодильника I (точка О) с параметрами рг и Гг, в результате чего получается смесь паров массой (1 д) кг с параметрами рг и (точка с). Далее из камеры смешения смесь поступает в диффузор а эжектора, где происходит повышение ее давления до рз (точка а, процесс с-а). Из эжектора смесь поступает в конденсатор 3, где происходит ее полная конденсация (процесс а-3). Одна часть конденсата массой g кг с помощью насоса 6 (процесс 3-d, работа насоса) поступает в парогенератор 4, другая часть конденсата массой 1 кг — в дроссель 5 в результате дросселирования (процесс J-5) получается влажный пар давлением рг и степенью сухости xs, который далее поступает в холодильник 1. Здесь в результате подвода теплоты пар при постоянном давлении подсушивается до состояния хо = 1 (процесс 5-0), после чего поступает в эжектор 2. В парогенераторе 4 подводится теплота qi, в результате чего д кг конденсата превращается в сухой насыщенный пар давленщя pi (процесс d-1). [c.155]

Процесс адиабатного сжатия (тотока в диффузоре отражает рие. 5.8. Здесь 1-2 — адиабатный процесс сжатия потока в диффузоре без трения 1-2д — реальный (необратимый) процесс сжатия потока, сопровождаемый неизбежным увеличением удельной энтропии (52д > 5а). Следовательно, удельная работа, затрачиваемая на повышение давления в диффузоре от Р1 до р2 в реальном (необратимом) процессе больше, чем в обратимом процессе (йгд > Дополнительная удельная работа, затрачиваемая на преодоление трения, поглощается потоком и расходуется на повышение его температуры. [c.91]

На рис. 13-6 изображен в координатах р—v цикл воздушно-реактивного двигателя с подводом тепла при V = onst. Процесс / 2 соответствует сжатию воздуха в диффузоре при движении самолета. [c.423]

В двигателях с дозвуковыми скоростями полета адиабатное сжатие воздуха происходит сначала в диффузоре (процесс 1Г, рис. 1.32, а) под воздействием набегающего потока воздуха, затем в компрессоре (процесс 1 2). Сжатый до давления рз воздух подается в камеры сгорания, где при постоянном давлении к нему подводится удельное количество теплоты (процесс 24). Из камер сгорания газ — рабочее тело — подается на лопатки газовой турбины, где частично расщиряется (процесс 44 ) без теплообмена с внешней средой. При этом турбина совершает положительную работу, численно равную площади 544 4" в гр-диаграмме, расходуемую компрессором на сжатие воздуха (площадь ГТ23). Дальнейшее адиабатное расширение газов (процесс 4 5) происходит в реактивном сопле до давления внешней среды (з очка 5). Г орячие выпускные газы после двигателя охлаждаются при давлении внешней среды, отдавая ей удельное количество теплоты q2 (процеее 51). [c.61]

В бескомпрессорном пульсирующем воздущно-реактивном двигателе воздух сжимается в диффузоре адиабатно 12 (см. рис. 1.31, б), сгорание рабочей смеси осуществляется в изолированном объеме (изохорный процесс 24). Продукты сгорания при движении в конфузоре и выпускной трубе расщиряются а,ща-батно до давления внещней среды (процесс 45), затем происходит изобарный процесс охлаждения — отдача теплоты [c.62]

Рабочие процессы в проточной части действительного компрессора протекают с потерями. Гидравлические потери в камере всасывания связаны с несовершенством организации подвода газа к колесу. Гидравлические потери в рабочем колесе обусловлены поворотами потока газа, трением при течении газа в межлопаточном пространстве, а также ударом на входе потока в колесо. При изменении количества протекающего воздуха изменяется относительная скорость IV1, и треугольник скоростей деформируется (рис. 8.8,6). При подводе потока также возможны некоторые отклонения направления относительной скорости w от направления кромки лопатки, в результате чего появляется окружная составляющая скорости фис. 8.8,6). Отнощение ср = lJu - коэффициент закрутки на входе, в среднем для вентиляторов ф = 0,3, для компрессоров ф=0,15. Потери в диффузоре состоят из потерь на трение и вихреоб-разование. [c.305]

При идеальном обратимом процессе в ПВРД имеем, что в диффузоре, камере сгорания, сопле и внешнем потоке давление торможения сохраняется. Отсюда вытекает, что р = р -Поэтому из (10.19) получим, что но Гг [c.140]

Рассмотрим далее изоэнтропийное течение рабочего тела в диффузоре. Считаем, что заданы параметры потока р , v , скорость на входе в канал и давление р дНа выходе из него. Известным также является расход. Определяем заторможенные параметры. Задавшись законом возрастания давления р вдоль оси диффузора, найдем по уравнению, аналогичному (3.51), уменьшение скорости, а по уравнению, аналогичному (3.58), изменение плош,ади поперечного сечения канала вдоль оси. При использовании газодинамических функций принимаем желательный закон изменения вдоль канала приведенной скорости X или функции р (к) и по таблицам определяем функцию расхода q ( ), а затем, воспользовавшись уравнением, аналогичным (3.49),— площадь поперечного сечения в соответствуюш,ем месте канала. Как показывают основные уравнения, при дозвуковой скорости потока на входе в ди зфузор канал будет расширяющийся. Если входная скорость превышает скорость звука, диффузор для изоэнтропийного процесса сжатия имел бы суживающуюся-расширяющуюся форму. При этом в горле устанавливались бы критические параметры. Таким образом, для изоэнтропийного процесса сжатия диффузор мог бы рассматриваться как обращенное сопло Лаваля. Однако плавное изоэнтро-пийное торможение сверхзвукового потока до дозвуковых скоростей невозможно. При таком торможении обязательно возникают скачки уплотнения. Прямой отсоединенный скачок уплотнения может возникать перед входом в диффузор. Поток за таким скачком дозвуковой, поэтому диффузор в этом случае должен быть расширяющимся каналом. Сверхзвуковые диффузоры могут иметь и более сложную форму. [c.96]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...