热力学-喷管和扩压管复习过程ppt课件.ppt
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1、病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第九章喷管和扩压管第九章喷管和扩压管 本章介绍热工基础理论在喷管和扩压管本章介绍热工基础理论在喷管和扩压管中的应用。在叶轮式动力机中,热能向机械中的应用。在叶轮式动力机中,热能向机械能的转换是在喷管中实现的。喷管就是用于能的转换是在喷管中实现的。喷管就是用于增加气体或蒸气流速的变截面短管。增加气体或蒸气流速的变截面短管。如图如图就就是一喷管。气体或蒸气在喷管中绝热膨胀,是一喷管。气体或蒸气在喷管中绝热膨胀,压力降低,流速增加。高速流动的气流冲击压力降低,流速增加。高速流动的气流冲击叶轮
2、机的叶片,使叶轮机旋转,使气流的动叶轮机的叶片,使叶轮机旋转,使气流的动能转变为叶轮机旋转的机械能。能转变为叶轮机旋转的机械能。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 与喷管中的热力过程相反,在工程实际中与喷管中的热力过程相反,在工程实际中还有另一种转换,即高速气流进入变截面短管还有另一种转换,即高速气流进入变截面短管中时,气流的流速降低,而压力升高。这种能中时,气流的流速降低,而压力升高。这种能使气流压力升高而速度降低的变截面短管称为使气流压力升高而速度降低的变截面短管称为扩压管。扩压管在叶轮式压气机中得到应用。扩压管。
3、扩压管在叶轮式压气机中得到应用。本节讨论比热容为定值的理想气体的可逆本节讨论比热容为定值的理想气体的可逆过程,且仅考虑沿流动方向的状态和流速变化,过程,且仅考虑沿流动方向的状态和流速变化,即认为流动是一维流动;同时假定气体的流动即认为流动是一维流动;同时假定气体的流动是稳定流动。是稳定流动。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程一、一维稳定流动的基本方程一、一维稳定流动的基本方程 (一)连续性方程(一)连续性方程 根据质量守恒原理,流体稳定流经任一根据质量守恒原理,流体稳定流经任一截面的质量流量保持不变。若任一截面的面截面
4、的质量流量保持不变。若任一截面的面积为积为A A,流体在该截面的流速为,流体在该截面的流速为c c,比体积为,比体积为 ,则流量,则流量 常数常数病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 上式称为稳定流动的连续性方程。对其两边微上式称为稳定流动的连续性方程。对其两边微分得分得病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(二)能量方程(二)能量方程 在喷管和扩压管的流动中,由于流道较在喷管和扩压管的流动中,由于流道较短,工质流速较高,故工质与外界几乎无热短,工质
5、流速较高,故工质与外界几乎无热交换。在流动中,工质与外界也无轴功交换,交换。在流动中,工质与外界也无轴功交换,工质进出口位能差可忽略不计,因此上式变工质进出口位能差可忽略不计,因此上式变为为 病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程两边微分得两边微分得 上式说明,工质的流速升高来源于工质上式说明,工质的流速升高来源于工质在流动过程中的焓降;工质的流速减小时,在流动过程中的焓降;工质的流速减小时,焓将增加。焓将增加。又又病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过
6、程当当q=0=0且可逆时且可逆时 故故 上式说明,在流动过程中欲使工质流速增上式说明,在流动过程中欲使工质流速增加,必须有压力降落。所以压差是提高工质流加,必须有压力降落。所以压差是提高工质流动速度的必要条件,也是流速提高的动力。动速度的必要条件,也是流速提高的动力。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(三)过程方程(三)过程方程 在定熵(绝热可逆)流动过程中,工在定熵(绝热可逆)流动过程中,工质的状态参数变化遵循定熵的过程方程质的状态参数变化遵循定熵的过程方程常数常数两边微分有两边微分有 病原体侵入机体,消弱机体防御机
7、能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 上式说明,在定熵流动过程中,若压力上式说明,在定熵流动过程中,若压力下降,比体积增加。联系能量方程分析知,下降,比体积增加。联系能量方程分析知,工质流速与比体积是同时增加或减少,而压工质流速与比体积是同时增加或减少,而压力变化分别与比体积变化和流速变化相反。力变化分别与比体积变化和流速变化相反。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程二、声速和马赫数二、声速和马赫数由物理学知,声速由物理学知,声速 根据过程方程根据过程方程有有病原体侵入机体,消
8、弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 上式说明,气体的声速与气体的热力状上式说明,气体的声速与气体的热力状态有关,气体的状态不同,声速也不同。在态有关,气体的状态不同,声速也不同。在气体的流动过程中,气体的热力状态发生变气体的流动过程中,气体的热力状态发生变化,声速也要变化。因此在气体介质中的声化,声速也要变化。因此在气体介质中的声速是当地声速,即某截面处热力状态下的声速是当地声速,即某截面处热力状态下的声速。速。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程马赫数是气体在某
9、截面处的流速与该处声速之比马赫数是气体在某截面处的流速与该处声速之比根据根据M的大小,流动可分为的大小,流动可分为亚声速流动亚声速流动声速流动声速流动超声速流动超声速流动病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程三、气体在喷管和扩压管中的定熵流动三、气体在喷管和扩压管中的定熵流动 由上面的基本方程可得到马赫数为参由上面的基本方程可得到马赫数为参变量的截面积与流速变化的关系式变量的截面积与流速变化的关系式病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程故故 该式称为管
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