人的差異在于業(yè)余時間第九講氣體和蒸汽的流動第九講氣體和蒸汽的流動人的差異在于業(yè)余時間第九講氣體和蒸汽的流動第13講氣體和蒸氣的流動2引言一、氣輪機工作原理示意圖噴管葉片軸31、流體作一元穩(wěn)定流動：工質(zhì)在流動過程中，其狀態(tài)參數(shù)和流速只沿流動方向變化；且任一點的狀態(tài)參數(shù)和流速都不隨時間而變化。2、可逆絕熱過程：流體流過管道的時間很短，與外界換熱很小，可視為絕熱；不計管道摩擦。6一、氣流流通截面變化率方程：由一元穩(wěn)定流動的連續(xù)性方程：兩邊取對數(shù)，并求微分，得到：7—氣體流通截面變化率方程進一步有：適用范圍：理想氣體、實際氣體，可逆過程、不可逆過程8對于噴管：，的符號與同號。對于擴壓管：，的符號與

的符號相反。9因此，要得到噴管和擴壓管的變化規(guī)律，關(guān)鍵問題是要找出10(1)可逆流動方程：2、比體積變化率與流速變化率之比11對于噴管和擴壓管：(2)理想氣體絕熱過程方程：兩邊取對數(shù)并進行微分：因此：12在氣態(tài)物質(zhì)中，音速可認為是小擾動的傳播適用范圍：氣體、蒸汽(3)馬赫數(shù)的引入13由理想氣體絕熱過程方程：得到：其中14工質(zhì)流速與當(dāng)?shù)匾羲僦确Q為馬赫數(shù)：亞音速流動臨界流動超音速流動15因此：氣流流通截面變化率方程可寫為：適用范圍：氣體、蒸汽的流動16二、噴管截面變化規(guī)律對于噴管：1.噴管進口流速為亞音速時172.噴管進口流速為超音速時183.氣流從亞音速增加到超音速氣流速度小于當(dāng)?shù)匾羲贂r，噴管截面積逐漸減??；當(dāng)氣流速度大于當(dāng)?shù)匾羲贂r，截面積逐漸增大。在喉口處，Ma=1，流速等于當(dāng)?shù)匾羲?，為臨界流動。19三、擴壓管截面變化規(guī)律對于擴壓管：1.進口流速為亞音速時即亞音速擴壓管截面積應(yīng)逐漸增大202.進口流速為超音速時即超音速擴壓管截面積應(yīng)逐漸減小213.氣流從超音速一直降低到亞音速氣流速度從超音速一直減到亞音速，擴壓管截面積應(yīng)先減小再增大，形成縮放型。在喉口處，Ma=1，流速等于當(dāng)?shù)匾羲伲瑸榕R界流動。22§8-2氣體和蒸汽在噴管中的流速和質(zhì)量流量一、流速由開口系統(tǒng)穩(wěn)定流動能量方程：在噴管中做絕熱流動適用范圍：任意工質(zhì)的可逆或不可逆絕熱過程23對于理想氣體適用范圍：理想氣體的可逆或不可逆絕熱過程由邁耶公式24二、臨界速度和臨界壓力比臨界截面：在沿噴管的可逆絕熱流動中，氣流速度等于當(dāng)?shù)匾羲俚慕孛?。臨界壓力比β：臨界壓力與進口壓力的比值。臨界參數(shù)：臨界截面上的參數(shù)稱為臨界參數(shù)，以下標(biāo)`cr`表示，如pcr、Tcr、wg,cr。25臨界截面上流動速度為當(dāng)?shù)匾羲賑，因此有：理想氣體可逆絕熱過程：26工質(zhì)類型kβcr單原子氣體1.670.487雙原子氣體1.400.528三原子氣體1.300.546過熱水蒸汽1.300.546飽和水蒸汽1.1350.57727臨界壓力比是非常重要的參數(shù)，根據(jù)它可以計算出氣流的壓力下降到多少時，流速等于當(dāng)?shù)匾羲伲€是將氣流劃分為亞音速或超音速流動的分界線，28對于漸縮噴管當(dāng)背壓大于pcr時，流動為亞音速，隨著背壓降低，出口流速逐漸增大，壓力p2始終與背壓相等，當(dāng)背壓等于臨界壓力時，出口流速達到音速，進一步降低背壓，出口壓力仍等于臨界壓力pcr，出口流速不會超過音速，如需獲得超音速氣流，必須使用漸擴噴管。29三、質(zhì)量流量一元穩(wěn)定流動，噴管中各個截面上的質(zhì)量流量相等。通常以最小截面上的參數(shù)計算。對于漸縮噴管，出口截面最小3031特點：節(jié)流前后工質(zhì)的動能變化與焓的數(shù)值相比可忽略不計，工質(zhì)流經(jīng)小孔時流速較大，來不及與外界進行熱交換?！?-3氣體和蒸汽的絕熱節(jié)流其能量關(guān)系式為：節(jié)流過程有強烈的不可逆因素,s2>s132焦耳-湯姆遜效應(yīng)：絕熱節(jié)流的溫度效應(yīng)，即絕熱節(jié)流引起的流動工質(zhì)的溫度變化情況。1.理想氣體：焓值為溫度的單值函數(shù)，節(jié)流前后溫度不變。332.實際氣體：焓值為溫度和壓力的單值函數(shù)，節(jié)流前后溫度可能降低、可能不變、可能升高。

T2<T1節(jié)流冷效應(yīng)

T2=T1

節(jié)流零效應(yīng)

T2>T1

節(jié)流熱效應(yīng)絕熱節(jié)流溫度效應(yīng)與流動工質(zhì)的種類、節(jié)流前的初態(tài)以及節(jié)流壓力降有關(guān)。34節(jié)流熱效應(yīng)3541、學(xué)問是異常珍貴的東西，從任何源泉吸收都不可恥?！⒉贰と铡しɡ?/p>

42、只有在人群中間，才能認識自己?！聡?/p>

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