热力学 喷管和扩压管ppt课件.ppt

1、第九章喷嘴和扩压器管，本章介绍了热基础理论在喷嘴和扩压器中的应用。在叶轮动力机上，热能转换为机械能是在喷嘴上完成的。喷嘴是用于增加气体或蒸汽流速的可变截面线轴。这是喷嘴。气体或蒸汽在喷嘴中绝热膨胀，压力降低，流速增加。高速流动的气流撞击叶轮的叶片，旋转叶轮，使气流的动能转化为叶轮旋转的机械能。1，与喷嘴中的热过程不同，在工程上还有另一种转换。也就是说，当高速气流进入可变截面线轴时，气流的流速会下降，压力会增加。这种可变截面线轴称为扩散管，它可以提高气流的压力，从而降低速度。扩散管应用于叶轮压缩机。本节介绍了比热容被指定为值的理想气体的可逆过程，仅考虑沿流动方向的状态和流速的变化。也就是说，流被

2、视为一维流。还假定气体的流动是稳定的。2，1，一维稳定流的基本方程，(a)连续性方程根据质量守恒原理，通过某一截面的流体的稳定性保持不变。如果截面面积为a，则该截面中流体的流速为c，大于体积，则流，常数，3，常识称为稳定流的连续性方程。其两侧的微分，4，(2)能量方程表明，在喷嘴和扩散管的流动中，流道短，工作流体流速高，因此工作流体和外部流体之间几乎没有热交换。在流动过程中，工作流体和外部世界也交换轴，工作流体和进出口比特的差异不可忽视，因此常识说明，5，两边不同，常识说明工作流体的流速增加来自流动过程中工作流体的焓降。工作流体的流速降低时，焓增加。6，q=0，如果可以反转，则由下而上指示必须

3、存在压力降才能在流动过程中增加工作流体流速。因此，差压是提高工作流体流动速度的必要条件，也是流速增加的动力。7，(3)过程方程，固定熵(绝热可逆)流中工质的状态参数变化遵循一定熵的过程方程，常数，两边微分，8，常识说明在一定熵流中压力下降时比体积增加。根据接触能量方程分析，工作流体流速与非体积同时增加或减少，而压力变化分别与非体积变化和流速变化相反。9，2，声速和马赫数，物理学所知，声速，根据工程方程，是，10，常识与气体的热状态有关，气体的状态不同，声速也不同。气体流动过程中气体的热状态改变时，声速也要改变。因此，气体介质中的声速是脂肪的声速，即一个截面上热状态的声速。11，马赫数是特定截面

4、内气体流速与相应声速的比率，根据m的大小，流动可以分为亚声速流超音速流，12，3，喷嘴和扩散管内气体的固定熵流，从上述基本方程中，马赫数可以得到参数截面和流速变化之间的关系13，因此称为管内流的特性方程，喷嘴的主要目的是增加气体流速根据性质方程式，若要在气流流动时建立，您必须建立。流动方向沿上游截面逐渐减少的喷嘴称为锥形喷嘴，如图所示。在本例中，它称为渐变喷嘴，如图所示。14、项目中很多情况下需要气体从加速到加速。为了增加气体流速，压力持续下降。气体在喷嘴内部的绝热流动中压力降低，温度下降，声速持续降低，流速增加和声速持续减少，马赫数总是增加。收缩喷嘴中的马赫数可以增加到极限值1。在渐进喷嘴中

5、，马赫数可以从1开始增加。15，因此，在足够的压差条件下，为了使m从连续增加到，必须采用由收缩喷嘴和渐进扩展喷嘴组合而成的缩放喷嘴，又称拉瓦尔喷嘴。缩放喷嘴中最小的截面，即颈部截面中的流，是m=1的声速流。这个截面是的亚音速流和的超音速流的转折点，称为临界截面。临界截面的状态参数称为临界参数，用下标Cr表示。16，减少喷嘴的出口流速可以在极限条件下增加，此时是出口剖面临界剖面。工程喷嘴入口通常低气流速度，m始终小于1，入口m 1的渐进喷嘴很少单独使用。17，对于扩散管，使用的主要目的是为了提高气流的压力，在流动过程中流量减少，压力增加。在M 1中，这种扩散器称为扩散器管。在项目中，延伸管仅限于

6、m 1的情况，因此通常省略两个延伸字。18，4，喷嘴计算，(a)流量计算，喷嘴入口气体流速小时可以忽略计时，能量方程，19，此公式直接从能量方程导出，因此对工质和过程的可逆性没有限制。理想气体的情况，蒸汽的情况，还有检查，通过检查表可以得到。20，在固定熵条件下，如果工作流体是理想气体，则在可推式、自下而上说明喷嘴中的气体固定熵流中，喷嘴出口处的气体流速取决于工作流体特性、进口参数和气体排放口对进口的压力比。在工作流体、气体进口状态都确定的条件下，气体出口流速取决于压力比，其值随着减少而增加。但是，21，但是，这个最大出口速度达不到。因为此时出口的横截面积必须是无限的。实际上也受喷嘴形状的限制。22，(2)临界截面的气体压力与进口(初始速度约为0)压力的比率称为临界压力比，lo，23，公式和解决方案，24仅根据气体的热特性确定绝热指数，因此气体必须具有一定的临界压力比。比热的理想气体单原子气体k=1.67临界压力比0.487双原子气体k=1.4临界压力比0.528多原子气体k=1.