叶轮机械原理基本方程PPT学习教案

1、会计学1叶轮机械原理基本方程叶轮机械原理基本方程 在dt时间内流过面积dA的气体质量dm为：sindmvdAdt 在单位时间内流过dA的气流质量，即质量流量（mass flow rate）为： sindmd mvdAdt第2页/共19页 在叶轮机械中习惯于用气体总参数和流量函数q()表示连续方程: sinpd mKqdAT其中K为综合常数， k=1.4 ,R=287.06J/(kgK)时，K=0.0404sK0.5/m; k=1.33,R=287.4 J/(kgK)时，K=0.0397 sK0.5/m*21vkRTk第3页/共19页 如果在叶轮机中沿轴向任一截面Ai上气流参数是均匀的，即一维流

2、动（气体参数仅沿流动方向发生变化），则任一截面Ai上的流量为iiiiiiTAqPKmsin)(第4页/共19页22212121()()2ueppvvLqc TTc TTLu(J/kg或m2/s2): 轮缘功，是 Lu 0：叶轮机对单位质量气体加入的机械功（压气机转子）； Lu 0：叶轮机对气体加入热量； qe0：气体对叶轮机输出热量。第5页/共19页损失、内漏气损失等等，轮缘功仅为其中的一部分。222121212uevvLqiiii绝对坐标系下的热焓形式能量方程 21ii第6页/共19页22222121212121()22ewwpwwuuwwqiiiic TT2212121222wwppwwi

3、ic Tc T第7页/共19页11pdqc dTdpdidp2211dpqii2211efdpqLii( , )efffqqqqL第8页/共19页2222112ufvvdpLLfLwwdpuu22212221212202212221fLwwdp第9页/共19页02212221fLwwdp量交换的流动过程都是适用的。气体与外界的热量交换对压缩功或膨胀功项有影响，进而会影响到气体绝对和相对动能变化量的大小第10页/共19页221111()dppp221121d()0ppp2212112111d()d()lnlnppRTRTRTp 故，压缩功22111lnispLdpRTp等温压缩过程：/p常数T

4、常数第11页/共19页多变压缩过程：过程中存在损失和热交换，产生了多变指数/kp常数多变压缩功122111111kkadpkLdpRTkp绝热压缩过程：过程与外界无热交换且无损失，即efqq=0绝热压缩功/np常数n=k时，绝热过程n=1时，等温过程122111111nnpolpnLdpRTnp第12页/共19页nnn=k时，变化过程为等熵绝热过程，即没有摩擦和与外界没有热量交换过程热力学第二定律：dqTds热力学关系式：pcRdsdTdpTp等压线为对数曲线：0dp 2211lnpTsscT第13页/共19页1221Pp tp tmwmwtppwwmPaaa)()(2121)(21uuuww

5、mP第14页/共19页2211()uuMm v rv r ：单位时间内通过微元流股控制体进口和出口截面的气体质量； 和 ：控制体进口和出口截面气流绝对速度的切向分量； m 1uv2uv()d mvrMdt第15页/共19页M MMMM22112211()()uuuuulMdtm v rv rdtdm v rv r 22112211()uuuuuLv rv rv uv u/uuuLLldm 2222112ufvvdpLLfLwwdpuu222122212122222222211221222uvvwwuuL叶轮机欧拉第二方程式第16页/共19页2211uuuLv uv u2211()uuuLv rv r21()uuuLu vv12uuuuLu v =uruv单位质量流体动量矩