БИЛЕТЫ МЖГ. 1 билет введение. Предмет и прикладное значение дисциплины. Основные понятия, терминология, модели жидкости
 Скачать 1.1 Mb.
|
|
параметр расхода: * * T А G p = или ( ) А mq F = . То есть он зависит при заданных площади и роде газа только от скорости потока Параметр расхода может быть использован как критерий, значение которого на двух режимах позволяет судить об их кинематическом подобии. БИЛЕТ28.Анализ формулы расхода. Запирание каналов по расходу (см. также уравнение Гюгонио). Воздействия, способные вызвать запирание каналов по расходу. Массовый расход зависит от рода газа, определяемого коэффициентом 𝑚. Чем меньше молярная масса газа, тем меньший расход протекает через заданное сечение канала при неизменной скорости и полных параметрах. Увеличение площади поперечного сечения, при прочих равных условиях, приводит к росту расхода. При постоянных площади сечения и скорости 𝜆, расход можно изменить за счет параметров торможения. Увеличение полного давления при 𝜋(𝜆) = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 повышает статическое давление и плотность газа, а значит, и массовый расход. При нагревании газов происходит их расширение и снижение плотности, что приводит к уменьшению расхода. Если одновременно могут изменяться несколько величин, определяющих расход, то их совместное влияние становится неоднозначным. Так, в дозвуковых потоках нагрев газа приводит не только к расширению, но и к увеличению физической скорости потока, вызванному этим расширением. Т.к. в дозвуковых потоках скорость меняется быстрее плотности, то массовая плотность тока и, соответственно, ГДФ 𝑞(𝜆) и 𝑦(𝜆) растут. Рост этих функций (иначе говоряскорости течения) компенсирует снижение массового расхода за счет нагрева, в результате он остается неизменным 𝐺 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡. Запирание каналов по расходу. Явление достижения максимальной звуковой скорости потока на входе в канал, где сечение канала минимальное (критическая площадь канала). 𝑞(𝜆)при этом достигает единицы (𝜆 = 1, кризис течения), расход принимает максимальное значение: 𝐺 = 𝑚𝐹 1 𝑝 ∗ √𝑇 ∗ Если канал на входе сужается, минимальная (критическая) площадь сечения становится ближе к выходу, на входе при этом снижается максимально возможная скорость потока, уменьшается и расход канала. Сужение канала на входе влияет на сверхзвуковой (𝑞(𝜆) < 1) поток также, как и на дозвуковой, с отличием в том, что сужение канала вызывает дополнительное торможение потока, которое компенсируется дополнительным ускорением на входе в канал, для поддержания постоянной критической скорости в критическом сечении. Если за участком постоянного (или сужающегося) сечения расположить расширяющийся канал, то при постоянной площади критического сечения 𝑞(𝜆)𝐹 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡, то есть увеличение 𝐹будет вызывать снижение функции 𝑞(𝜆), рост скорости сверхзвукового потока до𝐶 𝑚𝑎𝑥 . Расход при этом останется 𝐺 𝑚𝑎𝑥 Факторы, влияющие на предельный расход канала. При заданной геометрии канала расход зависит от параметрической величины 𝐴̅: 𝐴̅ = 𝐴 𝐺 = √𝑇 ∗ 𝑝 ∗ На выходе (а) из канала скорость потока 𝜆 увеличивается с ростом массового расхода. При достижении 𝐺 𝑚𝑎𝑥 и 𝜆 = 1, если 𝐹 2 = 𝐹 кр = 𝐹 𝑚𝑖𝑛 −дальнейший рост скорости невозможен и 𝜆 = 𝜆 пред . Если 𝐹 2 > 𝐹 кр , то чем больше площадь выходного сечения, тем больше скорость истечения. Для этого достаточно, чтобы статическое давление на выходе выло равно давлению во внешней среде или соответствовало определяемой геометрией скорости: 𝜆 = √ 𝑘 + 1 𝑘 − 1 (1 − ( 𝑝 𝑝 ∗ ) 𝑘−1 𝑘 ) При этом предельная скорость истечения 𝜆 𝑚𝑎𝑥 = √ 𝑘+1 𝑘−1 достигается при 𝐹 2 = ∞. Увеличение параметра 𝐴̅, при заданной величине расхода, увеличивает скорость дозвукового истечения, и не влияет на скорость сверхзвукового истечения, которая изменяется за счет площади 𝐹 2 , при закрытом по расходу канале (при давлении ниже расчетной величины). Увеличение 𝐴̅ при постоянной скорости ведет к снижению𝐺. На входе (б) рост расхода при 𝐴̅ = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 увеличивает дозвуковую (канал открыт по расходу) и уменьшает сверхзвуковую скорость истечения (канал закрыт по расходу). Если 𝐹 𝑚𝑖𝑛 = 𝐹 1 , на входе достигается 𝜆 = 1, 𝐺 пред = 𝐺 𝑚𝑎𝑥 . При 𝐹 𝑚𝑖𝑛 < 𝐹 1 , скорость остается дозвуковой (сверхзвуковой), 𝐺 пред < 𝐺 𝑚𝑎𝑥 . С ростом 𝐴̅𝜆 д увеличивается, 𝜆 𝑐 уменьшается. Пока канал не закрыт по расходу, рост 𝐹 𝑚𝑖𝑛 не влияет на изменение 𝐺 (в случае идеального канала). В реальном канале изменение площади ведет к изменению потерь энергии и изменению расхода. В случае запирания канала рост 𝐹 𝑚𝑖𝑛 приводит к уменьшению 𝐺, и наоборот, при условии что в 𝐹 𝑚𝑖𝑛 𝜆 = 1. |