蒸汽流量计算.ppt

第八章 气体和蒸汽的流动 第一节 喷管和扩压管的截面变化规律 第二节 气体和蒸汽在喷管中的流速和质量流量 第三节 气体和蒸汽的绝热节流 蒸汽流量计 / wenku1 * ppt课件 第一节 喷管和扩压管的截面变化规律 可逆流动应满足：连续性方程、可逆流动方程、可逆绝热方程 音速方程 一、气流流通截面变化率方程 1、按连续性方程得出截面变化率方程 Q=0；Ws=0 * ppt课件 气流流通截面变化率方程 任意工质、任意过程 对于喷管： 对于扩压管： * ppt课件 2、比体积变化率与流速变化率之比 音速方程 气体 、蒸汽适用 理想气体、可逆绝热过程 水蒸汽、可逆绝热过程 取经验数据 k=1.3 过热蒸汽 k=1.135 饱和蒸汽 * ppt课件 适用于理想气体和蒸汽的音速方程 马赫数Ma：工质流速与当地音速之比 Ma1，超音速流动 Ma=1，临界流动 Ma1，亚音速流动 判断流态： 可逆流动方程 可逆绝热方程 * ppt课件 气体和蒸汽的可逆绝热流动 以马赫数表述的气流流通截面变化率方程 * ppt课件 图8-1 喷管截面形状 Ma1 Ma≤1 Ma≥1 M1 二、喷管截面的变化规律 1、当喷管的进口流速为亚音速， Ma2-1为负值，喷管是渐缩型的。 2、当喷管的进口流速为超音速，Ma2-1为正值，喷管是渐放型的。 3、当气流由亚音速增加到超音速喷管应是缩放型的。该喷管又称为拉伐尔喷管，最小截面处的流动为临界流动。 M1 M1 Ma=1 渐缩喷管不能获得超音速气流 * ppt课件 三、扩压管的截面变化规律 1、当扩压管的进口流速为亚 音速，扩压管是渐放型的。 2、当扩压管的进口流速为超 音速，扩压管是渐缩型的。 3、当气流由超音速减到亚音 时，扩压管应是缩放型的。 最小截面处的流动为临界流动。 Ma1 Ma≤1 Ma1 Ma1 图8-2 扩压管截面形状 Ma≥1 Ma1 * ppt课件 一、流速 将开口系统稳定流动能量方程应用于喷管： 第二节 气体和蒸汽在喷管中的流速和质量流量 焓值单位为J/kg，速度单位为m/s；该式适用于任意工质的任意绝热过程。 * ppt课件 对于理想气体 适用于理想气体的可逆或不可逆绝热过程。 * ppt课件 如为理想气体可逆绝热流动： 适用于理想气体的可逆绝热过程 当 p2 / p1 = 0，即出口处为真空时，出口流速达到最大 当 p2 / p1 = 1时，即进出口没有压差时，流速为零。 * ppt课件 理想气体绝热过程 二、临界速度和临界压力比 沿喷管的可逆绝热流动中，气流速度等于当地音速的截面称为“临界截面”。临界截面上的温度、压力、速度分别称为临界温度、临界压力、临界速度。 Tcr 、 Pcr 、 Wg,cr 临界压力与进口压力之比称为“临界压力比” * ppt课件 临界压力比 ?cr 仅与气体的种类有关，适用于理想气体和水蒸汽。水蒸汽的k值取经验数值。 单原子气体 k=1.67 ?cr ?0.487 双原子气体 k=1.40 ?cr ?0.528 三原子气体 k=1.30 ?cr ?0.546 过热水蒸汽 k=1.30 ?cr ?0.546 饱和水蒸汽 k=1.135 ?cr ?0.577 * ppt课件 ?cr物理含义：气流的压力下降多少时，流速恰好等于当地音速。它还是判定流动特征的参数。 p2 / p1 ?c r , 则Ma 1，亚音速流动 p2 / p1 ?c r ,