Скорость и расход газа при течении

Скорость и расход газа при течении [c.56]

Как определяется скорость и расход газа при критическом течении [c.61]

Продукты сгорания топлива, двигаясь вдоль сопла 1 (рис. 4.3.2), отрываются от кольцевого уступа 3 и, повернувшись на некоторый угол в волне разрежения 2, присоединяются к поверхности насадки 7. В таком отрывном течении зарождаются хвостовой скачок уплотнения 8, застойная зона 6 с возвратным движением газа и участок смешения 5. Из-за необратимых потерь энергии в скачках уплотнения, на участке смешения и в застойной зоне тяговые характеристики сопл с кольцевыми уступами оказываются хуже, чем у обычных сопл. Однако эти характеристики могут быть улучшены путем вдува газа через отверстия 4 в уступе. На практике используют с л а бый и тангенциальный (интенсивный) вдувы. В первом случае газ попадает в насадок через перфорированную стенку уступа 3 (рис. 4.3.2) с малой скоростью и небольшими расходами. Во втором случае движение характеризуется большими скоростями и расходами газа, вдуваемого через свободное пространство в уступе (рис. 4.3.3). При интенсивном вдуве большие расходы газа приводят к значитель- [c.318]

Если Р=Ркр, то при течении газов скорость и расход газа можно определить по формулам [c.72]

Потери энергии, скорость и расход при реальном течении в меж-лопаточных каналах. Процесс в диаграмме s—г. Рассмотрим реальное течение пара или газа в межлопаточных каналах турбин. В результате трения и вихреобразования уменьшается кинетическая энергия потока, часть энергии переходит в теплоту, повышая энтальпию на выходе из канала по сравнению с теоретическим случаем. Перепад давлений при этом остается такой же, как и при расширении рабочего тела по изоэнтропе (см, рис. 3.2, а). Величина потерь определяется как разность кинетических энергий выхода при течении без потерь и в реальном процессе. Так, [c.104]

Термодинамический расчет сопла сводится к определению скорости истечения и расхода газа через сопло заданного сечения. Важной задачей при этом является выбор формы сопла. В ряде технических устройств (осевых и центробежных компрессорах) необходимо уменьшить скоростной напор в направлении течения газа и за счет этого повысить давление в движущимся потоке. Устройства, позволяющие осуществить это, называются диффузорами. Принципиально расчет диффузора не отличается от расчета сопла. [c.136]

Для определения падения давления и расхода газа в трубопроводе исходным является уравнение Бернулли. Учитывая наблюдаемые при движении газа по трубопроводу особенности (изменение плотности газа, средней скорости его течения по длине трубопровода), это уравнение в рассматриваемом случае необходимо записывать в дифференциальной форме [c.160]

Течение реальных жидкостей и газов сопровождается различными потерями поэтому при определении скоростей и расходов с помощью трубки Пито или трубки Вентури в уравнение Бернулли вводят поправочный коэффициент ср, определяемый опытным путем [c.37]

Сжимаемость газа приводит к глубоким качественным изменениям при больших скоростях. Наступает такой режим течения, когда при постоянном давлении на входе и понижении давления на выходе расход газа достигает максимума и затем остается постоянным — на выходе из пористого материала устанавливается режим истечения со скоростью звука. [c.24]

Пользуясь понятием захлебывания, объясним переход от снарядного режима течения к пенному в соответствии с [31. Если скорость газа в пузыре при снарядном режиме течения и расход жидкости в пленке, обтекающей пузырь, таковы, что удовлетворяют условию захлёбывания, пузыри будут разрушаться и произойдет переход от снарядного режима к пенному. Переход от пенного режима к пленочному является - переходом через так называемую точку поворота. [c.6]

При скоростях течения порядка или превышающих скорость звука (о которых только и идет здесь речь) течение газа по трубе является, конечно, турбулентным (если только радиус трубы не слишком мал). Турбулентность движения будет существенна здесь для нас только в одном отношении. Именно, мы видели в 43, что при турбулентном течении скорость (средняя) практически постоянна почти по всему сечению трубы и быстро падает до нуля лишь на очень близких расстояниях от стенок. На этом основании мы будем считать скорость течения у просто постоянной по всему сечению трубы, определив ее так, чтобы произведение Spy (5 — площадь сечения) было равно полному расходу газа через сечение трубы. [c.507]

В 6 будет показано, что при постоянном перепаде давлений подогрев вызывает уменьшение расхода газа и при больших скоростях течения. [c.201]

При течении со скоростью звука ( )= 1 и уравнение (109) сводится к полученному в гл. IV выражению (8) для вычисления расхода газа через сопло Лаваля по параметрам газа в критическом сечении сопла. [c.238]

СТОЯНИЯХ 10, 30, 50 п 70 см от конца трубки в результате были подтверждены следующие факты постоянство градиента давления по длине трубки и линейная связь между разностью давлений на концах и секундным расходом газа оказалось, что при малых скоростях течения а 1, при переходе к большим скоростям значение о уменьшалось. [c.175]

При вдувании через пористую стенку расход газа-охладителя ничем не ограничен и является независимым параметром системы. При испарении и сублимации увеличение расхода пара с поверхности сопровождается, с одной стороны, увеличением затраты теплоты на превращение жидкого или твердого вещества в пар, с другой стороны, — уменьшением интенсивности теплообмена между основным потоком и поверхностью из-за вдувания пара в пограничный слой основного потока. Поэтому стационарный процесс испарения или сублимации при заданных условиях течения внешнего потока наступает при такой скорости испарения, при которой интенсивность теплообмена обеспечивает баланс теплоты [c.423]

При докритическом режиме истечения происходит полное расширение газа от начального р, до внешнего р давления. Поэтому, чтобы получить формулы для скорости истечения и секундного расхода газа, в уравнения (9.50) и (9.51) нужно подставить вместо давления р2 в выходном сечении сопла равное ему давление р внешней среды. Соответственно этому скорость истечения газа из сопла ш и секундный расход газа С при докритическом режиме течения при 10- = 0 [c.310]

Значительно сложнее происходит течение сжимаемого газа. В этом случае сечение сопла (профиль) при данном секундном расходе газа m определяется характером изменения не только его скорости W, но и удельного объема V, который изменяется по адиабате (рис. 5.4, б). [c.88]

Рассмотрим качественно течение в сопле Лаваля при условии, что давление на срезе сопла равняется давлению в окружающей среде. Такие режимы течения в сопле называются расчетными режимами, а сопло в этом случае называется расчетным. Нас будут интересовать распределения давления и скорости по оси сопла (рис. 31) и характер изменения расхода через сопло Q = (>vS от ро/р (рис. 32). При Ро = р газ через сопло Лаваля не течет и = 0 (точка А на рис. 32). Если противодавление ро несколько уменьшить, то в сопле начнется дозвуковое течение с некоторым расходом Q (например, точка В на рис. 32). Распределения скорости V и давления р по оси сопла в этом случае показаны на рис. 31 (кривые 1—1 ). Наибольшая скорость и наименьшее давление будут достигаться в минимальном сечении сопла Лаваля. [c.50]

Представим себе поток газа в канале произвольной формы, в любом сечении которого параметры состояния рабочего тела с течением времени остаются неизменными. Если через М обозначить секундный расход газа, через v — его удельный объем, через р — плотность рабочего тела, кг/м , через f — данное сечение канала и через w — скорость потока в рассматриваемом сечении, то при установившемся движении потока должно соблюдаться следующее равенство [c.85]

При достаточно больших скоростях течение газа сопровождается появлением и исчезновением вихрей, распространяющихся вдоль потока, что резко меняет скорость и давление в каждом участке трубопровода. На это расходуется много энергии, за счет которой поддерживается перепад давления на концах трубопровода. При таком беспорядочном турбулентном движении поток газа через трубопровод пропорционален примерно квадратному корню от перепада давления. [c.33]

Кроме того, при переходе к последнему равенству имеется в виду, что поверхность контакта Ft и среднее сечение f каналов течения газа, если они не заданы геометрически в аппарате, определяются линейными размерами системы газ — жидкость, расходами, скоростями и физическими параметрами сред, т. е. теми переменными, которые входят в полученные числа подобия. Ввиду близости значения Рг к единице для газов в последующем можно его исключить из определяющих чисел подобия, тем более что из рассмотренной выше системы дифференциальных уравнений переноса импульса, массы и энергии следует, что число Нуссельта зависит от чисел Рейнольдса и Фруда Nu = f(Re, Fr). [c.59]

Независимо от знака величины Az из двух последних соотношений видно, что численное значение функции г(Хз) будет лежать между величинами z( i) 2 и z(A2) 2. Исключая как не представляющий интереса случай = Яг = 1 w = №2 = Wz), устанавливаем, что для любых начальных условий ири 0 = 1 из уравнения (37) определяется значение г(Яз)>2, которое соответствует двум действительным значениям Яз, отличающимся от единицы. Таким образом, при равных температурах торможения газов звуковой режим течения смеси на выходе из камеры невозможен. Если температуры торможения смешивающихся газов различны (0= 1), то из уравнения количества движения, наряду с действительными решениями z(X3)>2, при определенных сочетаниях начальных параметров газов могут быть найдены решения 2(Яз)< 2, соответствующие физически невозможным режимам течения и указывающие на то, что принятые значения скорости и расхода эжектируемого газа не могут быть реализова- [c.533]

На рис. 4.2 показаны профили скорости в пленке, отвечающие разным соотношениям сил тяжести и трения на ее поверхности, рассмотренным выше. На рис. 4.2, а и б приведены случаи, отвечающие свободно-гравитационному и спутному течению газа и жидкости. При встречном течении (рис. 4.2, в) средняя скорость и расход жидкости в пленке (при 8q = idem) уменьшаются, но направление течения по всей толщине пленки сохраняется постоянным (вниз). При высоких скоростях газа, движущегося вверх, возникает однонаправленное (спутное) течение газа и жидкости вверх (рис. 4.2, г). Между Двумя последними режимами наблюдается упомянутый выше режим захлебывания (flooding). В условиях нормальной гравитации захле- [c.161]

Исходным уравнением для определения падения давления и расхода газа в газопроводе является обычное уравнение Бернулли. Однако, учитывая отмеченные выше особенности, наблюдаюш,иеся при движении газа в газопроводе (изменение плотности газа и средней скорости его течения по длине газопровода), это уравнение в рассматриваемом случае необходимо писать в дифференциальной форме [c.253]

Задавая различные значения г и выполняя указанные построения, получают некоторую кривую, которая и описывает изменение состояния газа при течении его по трубе (рис. 7-17). Построив ряд линий )/y = onst, отвечающих разным значениям секундного расхода G, получим картину, изображенную на рис. 7-18. Каждая из линий должна заканчиваться в точке, где касательная перпендикулярна оси абсцисс на i—s диаграмме эта точка обозначена буквой В. Продолжать линию за точку В лишено смысла, так как после точки В линия загибается влево, в сторону уменьшения энтропии, что в действительном процессе течения не может иметь места. Участок АВ этой линии описывает изменение состояния газа при течении его по трубе с сопротивлением от начального состояния А до состояния В, соответствующего состоянию газа в конце участка трубы, длина которого равна предельной длине трубы. Верхние кривые на рис, 7-18 отвечают сверхзвуковым скоростям на входе н трубу, а нижние —дозвуковым скоростям газа. В предельных точках В всех этих линий (на рис. 7-18 через предель- [c.292]

При изучении процессов истечения необходимо прежде всего определить внещнюю работу, затрачиваемую на перемещения массы рабочего тела в потоке. С этой целью рассмотрим два сечения (1—1 и 2 — 2) канала произвольного профиля (рис. 1.21), по которому течет газ вследствие перепада давлений (Р1 > Рг)- При движении газа по каналу переменного поперечного сечения изменяются его скорость и параметры состояния. При стационарном режиме течения вдоль непроницаемых стенок для всех поперечных сечений канала массовый расход газа описывается уравнением неразрывности [c.43]

Истечение из профилированного сопла при сверхкритических отношениях давлений сопровождается перестройкой полей скорости в области выходного сечения, обусловленной деформацией пограничного слоя. При докритиче-ских отношениях давлений толщина пограничного слоя и толщина вытеснения достигают максимальной величины в выходном сечении. При сверхкритическом отношении давлений Рн/Р <я(1) волны пониженного давления Рн<Ркр из окружающей среды проникают внутрь сопла по дозвуковой области течения пограничного слоя и устанавливают в этой области тем большие отрицательные градиенты давления (1р1йх<СО, чем меньше Ри/Р <л(,1). Под действием этого отрицательного градиента давления на выходном участке сопла происходит ламинаризации (утоньшение) и сброс пограничного слоя и линии тока образуют расширяющийся канал и сверхзвуковые области течения у стенок сопла (рис. 15.22). Поверхность перехода А.==1 деформируется и смещается внутрь сопла, действительная ( эффективная ) площадь критического сечения и,-вместе с ней расход газа и 1130, возрастают. Деформация линии перехода и увеличение 1130 и расхода через сопло происходит до (рв1р ) стабилизации < я(1), при котором устанавливается полный сброс пограничного слоя в выходном сечении сопла. Дальнейшее снижение (Рн/р ) < (р/р )стабилиз. не вызывает изменения коэффициента расхода и расхода газа (см. рис. 15.21). Действительное сопло запирается при втором критическом отношении давлений (рн/р )<я(1). В этом случае на концевом участке сопла наблюдается существенная деформация полей скоростей с появлением характерных местных сверхзвуковых областей. Струйки, прилегающие к пограничному слою разгоняются до Я,>1, а в области оси сопла остаются дозвуковыми (см. рис. 15.22). [c.307]

Этот факт имеет достаточно прозрачное физическое объяснение. При неизменных геометрии трубы и степени расширения в ней увеличение ц достигается прикрьггием дросселя, т. е. уменьшением площади проходного сечения для периферийных масс газа, покидающих камеру энергоразделения в виде подогретого потока. Это равносильно увеличению гидравлического сопротивления у квазипотенциального вихря, сопровождающегося ростом степени его раскрутки, увеличением осевого градиента давления, вызывающего рост скорости приосевых масс газа и увеличение расхода охлажденного потока. Наибольшее значение осевая составляющая скорости имеет в сечениях, примыкающих к диафрагме, что соответствует опытным данным [116, 184, 269] и положениям усовершенствованной модели гипотезы взаимодействия вихрей. На критических режимах работы вихревой трубы при сравнительно больших относительных долях охлажденного потока 0,6 < р < 0,8 течение в узком сечении канала отвода охлажденных в трубе масс имеет критическое значение. Осевая составляющая вектора полной скорости (см. рис. 3.2,а), хотя и меньше окружной, но все же соизмерима с ней, поэтому пренебрегать ею, как это принималось в физических гипотезах на ранних этапах развития теоретического объяснения эффекта Ранка, недопустимо. Сопоставление профилей осевой составляющей скорости в различных сечениях камеры энергоразделения (см. рис. 3.2,6) показывает, что их уровень для классической разделительной противоточной вихревой трубы несколько выше для приосевых масс газа. Максимальное превышение по модулю осевой составляющей скорости составляет примерно четырехкратную величину. [c.105]

Шр) отличается от отношения расходов Мр1Ма = та ), причем отношение масс всегда больше. При концентрациях частиц, реализуемых в данных экспериментах, скорость твердых частиц в центре трубы совпадает со скоростью газа при полностью развитом турбулентном течении в трубе. Однако в случае очень больших концентраций [8471 частицы намного отстают от газа. Интересно отметить, что в указанном диапазоне средних плотностей потоков массы твердых частиц (строка 3 табл. 4.1) распределения плотности потока массы (строки 5 и 6), концентрации (строки 8 и 9), равно как и скорости скольжения твердых частиц на стенке (строка 10), подобны. Однако это подобие обус.ловлено узким диапазоном изменения параметра турбулентной взвеси [7391 (строка 13), [c.188]

Физический смысл этого состоит в том, что при изменении температуры (или температуры торможения) газа при X = onst скорость течения изменяется прямо пропорционально, а расход — обратно пропорционально корню квадратному из температуры, так что произведение Gw остается постоянным. Отметим, что функция f X) в области дозвуковых и небольших сверхзвуковых скоростей изменяется очень мало (приблизительно на 10% в интервале Я, = 0,55 1,35). Отсюда согласно (119) следует, что импульс газового потока при постоянных полном давлении и площади сечения слабо зависит от величины X в широком диапазоне ее изменения и определяется в основном величиной произведения p F. [c.245]

Для расчета реактивной силы, кроме расхода газа, нужно знать давление на срезе и скорость истечения, которые зависят от потерь как в дозвуковой, так и в сверхзвуковой части сопла. Выше предполагалось, что потери распределяются равномерно по сечению сопла, однако истинная картина течения газа внутри сопла не отвечает этому простейшему предположению. При большой кривизне стенок в области горловины сопла возможен местный отрыв пограничного слоя от стенок, кроме того, в начале расширяюЕцейся части сопла некоторые линии тока сверхзвукового течения сужаются, что приводит к образованию местных косых скачков уплотнения. [c.433]

Точка В характеристики соответствует такому режиму, когда в сечении запирания эжектируемый поток становится звуковым (А,2 = 1). После этого, действительно, дальнейшее снижение противодавления не изменяет расхода газов через эжектор. Постоянные предельные значения, не зависящие от противодавления, принимают коэффициент эжекции п и параметры смеси газов — приведенная скорость Лз и полное давление Pg. В случае дозвукового течения (Лз < 1) при этом был бы постоянным коэффициент сохранения полного давления в диффузоре a = /( a),. а следовательно, и полное давление газа на выходе из диффузора Pi = ОдРз. Другими словами, все режимы работы эжектора, соответствующие противодавлению, меньшему критического значения, при Яз < 1 выражались бы одной точкой характеристики S(p4 = onst, и = onst). Однако экспериментальные данные показывают, что характеристика эжектора не обрывается в точке В снижение противодавления на критическом режиме всегда приводит к падению полного давления смеси при постоянном значении коэффициента эжекции (ветвь ВС). Легко убедиться, что это возможно только при сверхзвуковой скорости потока на входе в диффузор. Действительно, при Яз > 1 диффузор работает [c.531]

С ростом расхода газа (приведенной скорости) здесь, как и в напорном течении, роль скольжения уменьшается. Формально при достаточно больших ф —> 1,0. Фактически технологически эффективный процесс барботажа, обеспечивающий максимальную площадь межфазной поверхности и интенсивный энерго- и массооб-мен на ней, сохраняется при ф < 0,7. При больших объемных паро-содержаниях газ движется не в виде дискретных пузырей, а струями, эффективность процесса снижается. [c.318]

Следовательно, вдоль канала уменьшается отношение р1Ро, т. е. давление снижается. Отношение р/ра вдоль канала по мере его сужения будет все больше приближаться к критическому отношению Ри/ро (рис. 2.29, ветвь аЬ). Когда отношение pipo достигнет критического значения, при дальнейшем сужении канала давление снижаться не будет. Произведение скорости течения и плотности представляет собой массовый расход газа на единицу площади сечения канала. Скорость те- [c.117]

Установим зависимость массового расхода газа Q = pvS через сопло от отношения давлений Ро/р при постоянных значениях температуры Т и давленияр в сосуде, когда отсутствует теплообмен между газом и окружающей средой. Еслиро/р = 1, то 9 = о (точка А на рис. 28) при Ро/р, несколько меньшем единицы, скорость течения в сопле будет дозвуковой и наибольшее значение скорости будет достигаться на срезе сопла. Пусть на рис. 28 этому режиму соответствует точка Ь. При дальнейшем уменьшении Ро1р скорость на срезе сопла, оставаясь [c.47]

В последние годы интенсивно изучаются закрученные потоки в осесимметричных каналах переменного сечения (сопла, диффузоры и т. д.). Впервые эта задача возникла при изучении вопроса о влиянии закрутки на характеристики сопел. Было обнаружено [65], что при определенных условиях закрутка потока может служить средством регулирования расхода газа через сверхзвуковое сопло. Поскольку расходные характеристики канала неразрывно связаны с локальными Ч1араметрами потока, то вопрос о распределении скоростей в соплах и каналах переменного сечения при течении с закруткой приобрел самостоятельное значение. [c.106]

Значения движущих сил тепло- и массообмена зависят от площади поверхности контакта F в реактивном пространстве аппарата. Чем больше F, тем меньше средние разиости температур и концентраций (см. рис. 2-4 и 2-5). В то же время в процессах гидродинамики, например при равномерном прямолинейном изотермическом течении в канале постоянного сечения с постоянным массовым расходом газа или жидкости, скорость [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...