Величина | Варианты | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
Tо, K | 290 | 300 | 310 | 320 | 330 | 340 | 350 | 360 | 370 | 380 |
Течение газа с учетом трения
Качественные выводы о влиянии трения и изменения сечения газохода на скорость одномерного потока газа могут быть сделаны на основании уравнения:
(1)
где l, S и 
– коэффициент скорости газа, площадь поперечного сечения и координата данного сечения трубы, выраженная в калибрах трубы, соответственно; lтр – коэффициент сопротивления трубы.
Для адиабатического течения газа в цилиндрической трубе коэффициент скорости находят по уравнению
, (2)
которое является интегралом уравнения (1) при dS = 0 и 
.
В уравнении (2) l1 – коэффициент скорости в начальном сечении трубы, 
– приведенная длина трубы.
Скорость газа на входе определяет величину
.
Предположим, что l1<1. Тогда, если
то 
то 
, то течение с числом l1 на входе невозможно.
При l1 > 1 возможны следующие варианты:
торможение посредством скачков уплотнения приведет к 
на выходе.
Задачи
Задача 1. В трубу длиной калибров воздух втекает с безразмерной скоростью l1. Приняв коэффициент трения 
, определить режим истечения из трубы (l < 1, l = 1, l > 1).
Величина | Варианты | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| 100 | 110 | 120 | 100 | 110 | 120 | 130 | 100 | 110 | 120 |
l1 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,6 | 0,5 | 0,4 |
Задача 2. Найти длину трубы, из которой воздух будет истекать со скоростью звука, если на входе в трубу безразмерная скорость l1, коэффициент трения lтр.
Величина | Варианты | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
l1 | 0,6 | 0,7 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,5 | 0,6 |
lтр×102 | 0,5 | 2 | 1 | 2 | 1,5 | 1,5 | 2,5 | 2 | 1,5 | 1 |
Задача 3. Поток воздуха входит в трубу длиной калибров. Найти минимальную сверхзвуковую скорость на входе, при которой в трубе появится скачок уплотнения. Считать 
.
Величина | Варианты | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
Задача 4. Воздух течет через сопло Лаваля с дозвуковой скоростью. Площадь выходного сечения сопла S2 в n раз больше площади минимального сечения S1. Трубкой полного напора в выходном сечении определено давление ро2 = 1,085 ата. В минимальном сечении через отверстие в стенке измерено давление р1 = 0,978 ата. Определить коэффициент восстановления давления торможения между минимальным и выходным сечениями.
Величина | Варианты | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
n | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2,0 | 1,9 | 1,8 | 1,7 | 1,6 | 1,5 | 2,0 |
Задача 5. Конический переходник 1–2 соединяет трубы диаметром D1 и D2. В сечении 1 давление торможения ро1, а безразмерная скорость l1. Найти R – силу воздействия на фундамент в сечении 1, возникающую за счет течения воздуха по переходнику. Потери давления торможения отразить, положив |
|
Величина | Варианты | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
D1, мм | 357 | 400 | 450 | 400 | 350 | 400 | 450 | 500 | 600 | 500 |
D2, мм | 564 | 600 | 650 | 550 | 600 | 550 | 600 | 700 | 800 | 750 |
ро1, ата | 3 | 3 | 4 | 3,5 | 3 | 3 | 3,5 | 3 | 3 | 3,5 |
l1 | 0,8 | 0,8 | 0,7 | 0,75 | 0,7 | 0,8 | 0,7 | 0,75 | 0,7 | 0,8 |
Течение газа при наличии энергообмена
В практическом занятии рассматривается одномерное течение газа, происходящее либо с добавлением энергии извне (подогрев, работа компрессора), либо с отводом энергии во внешнюю среду. Качественная сторона задач такого типа описывается уравнением
,
где dQ – теплота, сообщаемая газу или отнимаемая у него; dL – механическая работа, совершаемая газом (dL > 0), либо работа, совершаемая над газом (dL < 0).
Для течений с подводом и отводом теплоты в цилиндрических трубах имеют место следующие зависимости:
уравнение неразрывности:
;
уравнение сохранения полного импульса:
и их следствия:
;
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 |
Основные порталы (построено редакторами)