Courseware第7章幻灯片.pptVIP

* 例A4511661 例A451266 例A451377 * 7–4 有摩擦的绝热流动 一、摩阻对流速的影响 定义：喷管速度系数(velocity coefficient of nozzle) 一般在0.92~0.98 * 二、摩阻对能量的影响 定义：能量损失系数 喷管效率 注意： ？ * 三、摩阻对流量的影响 若p2、A2不变 据 例A4512871 * 7–5 绝热节流 一、绝热节流(adiabatic throttling) 定义：由于局部阻力，使流体 压力降低的现象。 节流现象特点： 1) p2p1； 2) 强烈不可逆，s2s1,I=T0sg 3) h1=h2，但节流过程并非 等焓过程； 4) T2可能大于等于或小于T1 理想气体T2= T1。 * 二、节流后的温度变化 1. 焦耳-汤姆逊系数（Joule-Thomson coefficient） 据 令 焦耳-汤姆逊系数（也称节流微分效应） * 如理想气体 降温 升温 不变 * 2. 转回温度(inversion temperature) —节流后温度不变的状态的温度 把气体的状态方程代入μJ表达式即可求得不同压力下的转回温度曲线，转回曲线(inversion curve)。 例如 理想气体转回温度为一直线； 实际气体，如用范氏方程 代入μJ可得 或 * 若令p=0，得 3.节流的积分效应 节流时状态在致冷区则T下降， 节流时状态在致温区则T上升或下降取决于Δp的大小 当气体温度TTi,max或TTi,min，节流后T上升 如： 常温节流后T上升，T2T1 常温常压下节流T下降 * 三、水蒸气节流过程 1）节流后温度稍有下降 2） 但少作功 作功能力损失 ？ 四、节流现象的工程应用 气体液化 发动机功率调节 孔板流量计，干度计··· ··· 利用μJ，结合实验，建立实际气体微分方程 热网中蒸汽降压 * 例A652266 例题A452177 下一章 * 第七章 气体和蒸汽的流动 Gas and Steam Flow 7-1 稳定流动的基本方程式 7-2 促使流速改变的条件 7-3 喷管计算 7-4 有摩擦的绝热流动 7-5 绝热节流 * 工程中有许多流动问题需考虑宏观动能和位能， 特别是喷管(nozzle, jet)、扩压管(diffuser)及节流阀 (throttle valve)内流动过程的能量转换情况。 * 7–1 稳定流动的基本方程式 一、简化 稳定 绝热 一维 可逆 参数取平均值 * 二、稳定流动基本方程 1. 质量守恒方程（连续性方程）(continuity equation) p1 T1 qm1 cf1 p2 T2 qm2 cf2 * 2.过程方程 注意，若水蒸气，则 3.稳定流动能量方程(steady-flow energy equation) * 绝热滞止(stagnation) 理想气体： 定比热容 变比热容 * 水蒸气： 其他状态参数 注意：高速飞行体需注意滞止后果，如飞机在–20℃ 的高空以 Ma = 2飞行，其t0= 182.6 ℃。 4.声速方程 等熵过程中 所以 ？ * 注意：1）声速是状态参数，因此称当地声速。 如空气， 2）水蒸气当地声速 3） 马赫数 (Mach number) （subsonic velocity） （supersonic velocity） （sonic velocity） 亚声速 声速 超声速 * 7–2 促使流速改变的条件 一、力学条件 流动可逆绝热 能量方程 力学条件 * 讨论： 喷管 扩压管 2） 是压降，是焓（即技术功）转换成机械能。 的能量来源 1） 异号 * 二、几何条件 力学条件 过程方程 连续性方程 几何条件 * 讨论： 1）cf与A的关系还与Ma有关，对于喷管 渐缩喷管（convergent nozzle） * 截面上Ma=1、cf=c，称临界截面(minimum cross-sectional area) [也称喉部(throat)截面]，临界截面上速度达当地音速(velocity of sound) 称临界压力(critical pressure)、临界温度 及临界比体积。 * 2）当促使流速改变的压力条件得到满足的前提下： a）收缩喷管(convergent nozzle)出口截面上流速 cf2,max=c2（出口截面上音速）