Параметры газа в потоке и при его торможении

ЗЛ. ПАРАМЕТРЫ ГАЗА В ПОТОКЕ И ПРИ ЕГО ТОРМОЖЕНИИ [c.105]

При замкнутом контуре расход газа, равный на стационарном режиме интенсивности источников др, проинтегрированной по соответствующему объему, известен, а в результате решения определяются прочие параметры газа, в частности, его энтропия и энтальпия торможения. В этом случае разные линии тока проходят в области источников энергии разный путь. В итоге энтропия и энтальпия торможения разных частиц газа оказываются разными. Однако увеличение при фиксированных 1р и длины цилиндрического участка приводит к тому, что и здесь поток в области вне источников становится безвихревым. [c.127]

И параметры его Яз и р определены, а также известен коэффициент Од, то из соотношения (20) определяем, из соотношения (23) л(Я4) и 4, а из уравнения неразрывности (21) или (22) — необходимую степень расширения диффузора /, обеспечиваюш ую при заданных начальных параметрах газа торможение потока до заданного статического давления pi. Если сделать диффузор с другой степенью расширения, то при заданном давлении на выходе Pi изменятся параметры Хъ и ръ в выходном сечении смесительной камеры и соответственно на входе в нее, т. е. эжектор будет работать на другом режиме. [c.515]

При торможении воздуха, движущегося с очень большими скоростями, в потоке развиваются высокие температуры. При этом нагрев газа влечет за собой изменение его термодинамических параметров, а также различные физико-химические превращения. Например, в случае нагрева воздуха, находящегося при нормальном атмосферном давлении, до температуры 1500 К начинается заметное возбуждение колебательных уровней внутренней энергии молекул кислорода и азота воздуха при нагреве до температуры 3000 К эти уровни для кислорода оказываются полностью возбужденными и дальнейшее нагревание приводит к его диссоциации, завершающейся при температуре 6000 К (т. е. молекулы кислорода почти полностью диссоциированы). Кроме того, при такой температуре происходит диссоциация большей части молекул азота. С дальнейшим повышением температуры начинает развиваться процесс возбуждения электронных степеней свободы, а затем происходит отрыв электронов от атомов азота и кислорода. Это явление называется ионизацией. Процесс ионизации интенсифицируется по мере увеличения температуры и сопровождается ростом концентрации свободных электронов. [c.34]

Рассмотрим МГД-течение невязкого газа. Расчеты в рамках уравнений Эйлера проводились в области —5<ж<5, 0< <1. Параметр 8 изменялся от 0 до 5 (см. табл. 1, варианты 1-4). На рис. 2, а при 8 = 3 представлено поле чисел Маха в канале, дающее представление о поле газодинамического течения. Приведенные результаты соответствуют сильному МГД-взаимодействию. Основные особенности течения МГД-торможение потока в зоне его входа в поле токового витка образование большой каверны у стенки вблизи сечения х = 0 возникновение ударной волны, генерируемой левым краем каверны наличие ударной волны правее сечения х = 0, которая доходит до оси канала и взаимодействует с ней (возникает конфигурация с диском Маха). Согласно табл. 1, значительное увеличение параметра 8 от 0.75 до 5 сопровождается небольшим увеличением торможения потока (число Ме уменьшается от 2.95 до 2.5). Это связано с образованием обширной зоны с малыми скоростями у стенки канала, в результате чего область эффективного МГД-взаимодействия уменьшается. [c.395]

Как известно (гл. V), при осреднении неравномерного потока в общем случае могут быть сохранены неизменными только три его суммарные характеристики. Однако для сверхзвукового потока с постоянной но сечению температурой торможения, каким является начальный участок нерасчетной струи идеального газа при отсутствии смешения, можно найти такие средние значения параметров в поперечном сечении, при переходе к которым од-еовременно с высокой степенью точности сохраняются значения расхода, полной энергии, импульса и энтропии при неизменной площади сечения. Эти средние значения параметров газа в поперечных сечениях начального участка струи и будем вводить в уравнения неразрывности, энергии, импульсов. Совместные решения этих уравнений поэтому будут также относиться к средним значениям параметров, а определяемая отсюда площадь сечения будет равна действительной площади соответствующих сечений струи. Почти все основные свойства потока при таком одномерном рассмотрении не изменяются и оцениваются правильно. Утрачивается лишь одно существенное свойство течения, а именно равенство статического давления на границах струи и во внешней среде поэтому приходится условно полагать, что в каждом поперечном сечении потока существует некоторое по- [c.409]

Представляет также интерес торможение газовых потоков. Из выводов 1 и 2 следует, что дозвуковой поток можно затормозить расширяющейся трубой (диффузором), а для сверхзвукового потока эту роль выполнит сужающаяся труба. Опыт показывает, что в последнем случае поток газа неустойчив и в нем легко возникает система косых и прямых скачков уплотнения, в которых и происходит торможение. Скачки уплотнения представляют собой поверхности, при переходе через которые происходит разрыЕ)-ное (скачкообразное) изменение параметров газового потока. Поскольку, как мы увидим ниже, скачки уплотнения сопровождаются потерями энергии, возникает вопрос о таком профилировании трубы, которое обеспечило бы системы скачков с минимальными потерями. Функцию устройства, осуществляющего торможение сверхзвукового потока и преобразование его в дозвуковой, может выполнить труба той же конфигурации, что и сопло Лаваля, которая, однако, в данном случае является сверхзвуковым диффузором. [c.421]

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]

Выявленный в ИТПМ СО РАН эффект образования прочных покрытий при обтекании тел сверхзвуковым двухфазным потоком (газ + твердая частица) с температурой торможения газа 300 К [16, 17] показал, что наличие высоких температур в струе с расплавленными частицами не является необходимым условием формирования покрытий. При определенных параметрах двухфазной струи (скорости, концентрации, размера частиц и пластичности их материала) возможно формирование прочных покрытий при температуре, существенно меньшей температуры плавления материала частиц, в процессе ударноимпульсного взаимодействия и пластической деформации в области контакта частиц и преграды. Сравнение основных параметров двухфазного потока, при которых был зарегистрирован эффект напыления, с параметрами, реализуемыми в газотермических методах напыления [14], показывает, что реализован новый метод нанесения покрытий, названный методом холодного газодинамического напыления (ХГН). Этот метод, показав свою уникальность и перспективность широкого практического использования, вызвал в России [18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26] и за рубежом [27, 28, 29, 30, 31-, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41] интерес и потребовал всестороннего его исследования. [c.25]

Формулы (9.29), (9.30), (9.31) показывают также, что параметры потока в критическом сечении (критические параметры) связаны с параметрами торможения идеального газа через величину k = pl v. Во всех предыдущих выводах предполагалось, что /г = onst, т. е. не зависит от изменения параметров (температуры и давления) газа при движении. Следовательно, критические параметры также являются постоянными характеристиками данного потока газа. Таким образом, если газ обладает заданными параметрами торможения, то его критические параметры также будут иметь вполне определенное значение. [c.187]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...