о. с. Прикладная гидрогазодинамика
Лепешинский И. А. Газовая динамика одно и двухфазных течений в реактивных двигателях
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Механика жидкости и газа презентация
Содержание
- 1. Механика жидкости и газа
- 2. Механика жидкости и газа Основные определения
- 3. Механика жидкости и газа Основные разделы
- 4. Механика жидкости и газа Постановка задачи
- 5. Механика жидкости и газа Способы решения
- 6. Механика жидкости и газа Некоторые определения
- 7. Механика жидкости и газа . Основные гипотезы
- 8. Механика жидкости и газа . Основные гипотезы Структура системы. Жидкие частицы.
- 9. Механика жидкости и газа . Основные гипотезы
- 10. Механика жидкости и газа . Основные гипотезы
- 11. Механика жидкости и газа . Основные гипотезы
- 12. Механика жидкости и газа . Основные гипотезы
- 13. Механика жидкости и газа . Основные гипотезы
- 14. Механика жидкости и газа . Основные гипотезы Гипотеза совершенного газа. Сжимаемость
- 15. Механика жидкости и газа . Основные гипотезы Некоторые дополнительные определения
- 16. Механика жидкости и газа . Основные гипотезы Методы изучения и описания движения жидкости
- 17. Механика жидкости и газа . Математическая
- 18. Механика жидкости и газа . Математическая
- 19. Механика жидкости и газа . Математическая
- 20. Механика жидкости и газа . Математическая
- 21. Механика жидкости и газа .
- 22. Механика жидкости и газа . Математическая
- 23. Механика жидкости и газа . Газодинамическая
- 24. Механика жидкости и газа .
- 25. Механика жидкости и газа . Газодинамическая модель элементарной струйки. Параметры торможения. Свойства параметров
- 26. Механика жидкости и газа . Газодинамическая
- 27. Механика жидкости и газа . Газодинамическая модель элементарной струйки.
- 28. Механика жидкости и газа . Газодинамическая модель элементарной струйки.
- 29. Механика жидкости и газа . Газодинамическая
- 30. Механика жидкости и газа . Газодинамическая модель элементарной струйки. -Полный импульс
- 31. Механика жидкости и газа . Газодинамическая модель элементарной струйки.
- 32. Механика жидкости и газа . Закон обращения воздействия
- 33. Механика жидкости и газа . Закон обращения воздействия -Уравнение Вулиса
- 34. Механика жидкости и газа . Закон обращения воздействия
- 35. Механика жидкости и газа . Закон
- 36. Механика жидкости и газа . Закон
- 37. Механика жидкости и газа . Закон обращения воздействия Явление кризиса в газовом потоке
- 38. Механика жидкости и газа . Сила тяги
- 39. Механика жидкости и газа . Сила
- 40. Механика жидкости и газа . Измерения
- 41. Механика жидкости и газа . Измерения
- 42. Механика жидкости и газа . Измерения
- 43. Механика жидкости и газа . Измерения
- 44. Механика жидкости и газа . Элементы
- 45. Механика жидкости и газа . Элементы гидравлики Работа трения Режим течения жидкости
- 46. Механика жидкости и газа . Элементы
- 47. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые течения газа
- 48. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые течения газа
- 49. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые
- 50. Механика жидкости и газа .
- 51. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые
- 52. Механика жидкости и газа .
- 53. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые
- 54. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые
- 55. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые
- 56. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые
- 57. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые
- 58. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые течения газа. Косые скачки уплотнения
- 59. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые
- 60. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые
- 61. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые течения газа . Модель расчета косого скачка.
- 62. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые
- 63. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые течения газа . Течение Прандтля-Майера
- 64. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые течения газа . Течение Прандтля-Майера
- 65. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые течения газа . Расчет течения Прандтля-Майера
- 66. Механика жидкости и газа . Сверхзвуковые течения газа . Расчет течения Прандтля-Майера
- 67. Механика жидкости и газа . Анализ
- 68. Механика жидкости и газа . Анализ рабочего процесса в элементах ВРД. Геометрическое сопло
- 69. Механика жидкости и газа . Анализ
- 70. Механика жидкости и газа . Анализ
- 71. Механика жидкости и газа . Анализ
- 72. Механика жидкости и газа . Анализ
- 73. Механика жидкости и газа . Анализ
- 74. Механика жидкости и газа . Анализ
- 75. Механика жидкости и газа . Анализ рабочего процесса в элементах ВРД. Диффузор.
- 76. Механика жидкости и газа . Анализ
- 77. Механика жидкости и газа . Анализ
- 78. Механика жидкости и газа . Анализ
- 79. Механика жидкости и газа . Анализ рабочего процесса в элементах ВРД. Сверхзвуковой диффузор. Мн>1,5
- 80. Механика жидкости и газа . Анализ
Механика жидкости и газа Основные определения Рабочее тело это вещество или совокупность веществ изучаемый системы, посредством которой осущеляется преобразование энергии в работу и обратно. Гидрогазодинамика это наука изучающая законы поведения
Слайд 2Механика жидкости и газа
Основные определения
Рабочее тело это вещество или совокупность
веществ изучаемый системы, посредством которой осущеляется преобразование энергии в работу и обратно.
Гидрогазодинамика это наука изучающая законы поведения как в условиях равновесия, так и движения рабочих тел, с учетом силового, энергетического и массового взаимодействия с твердыми поверхностями, Или другими рабочими телами.
Жидкость это кабельное вещество обладающее свойством несжимаемости.
Газ это сжимаемая жидкость.
Газовую динамику изучают помимо механики твердого тела так как жидкость обладает свойством легкоподвижности то есть текучести. Это приводит к тому, что в жидкости появляется дополнительное, деформационное движение и законов механики твердого тела становится недостаточно для описания Ее поведения.
Свойство текучести жидкости заключается в способности жидкости легко изменять свою форму без изменения объема. То есть для описания движения жидкости помимо уравнений поступательного и вращательного движения ( как для твердого тела) необходимо учитывать еще и деформационное движение.
Гидрогазодинамика это наука изучающая законы поведения как в условиях равновесия, так и движения рабочих тел, с учетом силового, энергетического и массового взаимодействия с твердыми поверхностями, Или другими рабочими телами.
Жидкость это кабельное вещество обладающее свойством несжимаемости.
Газ это сжимаемая жидкость.
Газовую динамику изучают помимо механики твердого тела так как жидкость обладает свойством легкоподвижности то есть текучести. Это приводит к тому, что в жидкости появляется дополнительное, деформационное движение и законов механики твердого тела становится недостаточно для описания Ее поведения.
Свойство текучести жидкости заключается в способности жидкости легко изменять свою форму без изменения объема. То есть для описания движения жидкости помимо уравнений поступательного и вращательного движения ( как для твердого тела) необходимо учитывать еще и деформационное движение.
Слайд 3Механика жидкости и газа
Основные разделы гидрогазодинамики.
Гидростатика- изучает законы равновесия рабочих
тел.
Кинематика- изучаются движение рабочих тел Без учета определяющего взаимодействия.
Динамика- изучается движение рабочих тел с учетом взаимодействия с другими рабочими телами или твердыми поверхностями.
Различают гидродинамику ( гидравлику) в которой рассматриваются несжимаемые жидкости, и газодинамику в которой рассматриваются газообразный рабочая сила.
Цель курса- научиться проведению анализа и расчета поведение рабочих тел в условиях силового энергетического и массового взаимодействия с другими рабочими телами или твердыми поверхностями.
Кинематика- изучаются движение рабочих тел Без учета определяющего взаимодействия.
Динамика- изучается движение рабочих тел с учетом взаимодействия с другими рабочими телами или твердыми поверхностями.
Различают гидродинамику ( гидравлику) в которой рассматриваются несжимаемые жидкости, и газодинамику в которой рассматриваются газообразный рабочая сила.
Цель курса- научиться проведению анализа и расчета поведение рабочих тел в условиях силового энергетического и массового взаимодействия с другими рабочими телами или твердыми поверхностями.
Слайд 4Механика жидкости и газа
Постановка задачи
Задается области течения жидкости или система
, ее свойства, геометрия обтекаемый поверхности или силовое взаимодействие, энергетическое взаимодействие, массовое взаимодействия, значение параметров на границе области значение параметров на границе области или системы в начальный момент времени.
Требуется определить пространственно-временное поле всех параметров рабочего тела в системе ( давление температура плотность скорость)
Группы задач
Внутренние- течение в каналах соплах.
Внешние- обтекание каких-либо поверхностей.
Струйные- изучается истечение струй в пространство заполненная тем же рабочим телом или другим.
Различают прямые и обратные задачи.
Прямые- известны параметры на границах геометрия. Требуется определить поля параметров внутри системы
Обратные- известно распределение параметров внутри системы. Требуется определить геометрию.
Требуется определить пространственно-временное поле всех параметров рабочего тела в системе ( давление температура плотность скорость)
Группы задач
Внутренние- течение в каналах соплах.
Внешние- обтекание каких-либо поверхностей.
Струйные- изучается истечение струй в пространство заполненная тем же рабочим телом или другим.
Различают прямые и обратные задачи.
Прямые- известны параметры на границах геометрия. Требуется определить поля параметров внутри системы
Обратные- известно распределение параметров внутри системы. Требуется определить геометрию.
Слайд 5Механика жидкости и газа
Способы решения задач и анализа системы.
Решение задачи
анализ системы проводится на основе математических моделей. Инженерный анализ касается модельной задачи они реальной.
Для построения моделей отбираются наиболее существенные детали рассматриваемых процессов, а остальные считаются несущественными и отбрасываются.
Модели записываются в виде системы уравнений и позволяют получать решения, которые в основном согласуются с практикой моделируемого явление или процесса.
Применимость моделей ограничена.
Модели формулируется на основе физических законов с учетом свойств рабочего тела и особенностей течения.(законы сохранения массы, количества движения,энергии ,определяющее уравнение,уравнение качества процесса).
Методы решения задач
1.Аналитический
2.Моделирование или метод научного эксперимента
3.Натурный эксперимент
Для построения моделей отбираются наиболее существенные детали рассматриваемых процессов, а остальные считаются несущественными и отбрасываются.
Модели записываются в виде системы уравнений и позволяют получать решения, которые в основном согласуются с практикой моделируемого явление или процесса.
Применимость моделей ограничена.
Модели формулируется на основе физических законов с учетом свойств рабочего тела и особенностей течения.(законы сохранения массы, количества движения,энергии ,определяющее уравнение,уравнение качества процесса).
Методы решения задач
1.Аналитический
2.Моделирование или метод научного эксперимента
3.Натурный эксперимент
Слайд 6Механика жидкости и газа
Некоторые определения
Поведение рабочих тел необходимо изучать в
системе.
Система это совокупность материальных тел со связями между ними заключённая внутри мысленно выделено границ или контрольной поверхности . Остальная часть материальных тел это окружающая среда.
Поведение системы характеризуется ее состоянием или взаимодействием с окружающей средой.
Состояние это совокупность свойств системы.
Свойства системы это любая величина изменение которой определяется только конечным состоянием , и не зависит от характера процесса.
Процесс это изменение состояния системы.
Параметр состояния это величина характеризующие состояние рабочего тела.(P, T, W, ρ)
Система называется открытой если она обменивается массы с окружающей средой.
Система называется однородный если ее свойства ,а следовательно параметры распределены равномерно. ( при этом состояние будет равновесным)
Система называется стационарной если ее свойства ,а следовательно параметры не зависит от времени.
Система это совокупность материальных тел со связями между ними заключённая внутри мысленно выделено границ или контрольной поверхности . Остальная часть материальных тел это окружающая среда.
Поведение системы характеризуется ее состоянием или взаимодействием с окружающей средой.
Состояние это совокупность свойств системы.
Свойства системы это любая величина изменение которой определяется только конечным состоянием , и не зависит от характера процесса.
Процесс это изменение состояния системы.
Параметр состояния это величина характеризующие состояние рабочего тела.(P, T, W, ρ)
Система называется открытой если она обменивается массы с окружающей средой.
Система называется однородный если ее свойства ,а следовательно параметры распределены равномерно. ( при этом состояние будет равновесным)
Система называется стационарной если ее свойства ,а следовательно параметры не зависит от времени.
Слайд 7Механика жидкости и газа . Основные гипотезы
Гипотеза сплошности. Постулат Даламбера-Эйлера.
При изучении
направленного движения жидкостей и сил их взаимодействия с твердыми телами жидкости можно рассматривать как сплошную среду- континуум то есть среду лишенную молекул и межмолекулярных промежутков.
Структура системы. Жидкие частицы.
Жидкая частица это мысленно выделенная весьма Малая масса жидкости неизменного состава по объему сравнимая с весьма малым объемом и имеющая весьма малую площадь поверхности. При движении она может деформироваться ну заключенная в ней масса остается неизменной, а макроскопические параметры ( давление температура скорость) отождествляются со свойствами потока в точке нахождения жидкой частицы.
Жидкий объем это мысленный выделенный объем состоящий из одних и тех же жидких частиц который может деформироваться но сохраняет массу. Особенно жидкого объема это его равновесное состояние.
Структура системы. Жидкие частицы.
Жидкая частица это мысленно выделенная весьма Малая масса жидкости неизменного состава по объему сравнимая с весьма малым объемом и имеющая весьма малую площадь поверхности. При движении она может деформироваться ну заключенная в ней масса остается неизменной, а макроскопические параметры ( давление температура скорость) отождествляются со свойствами потока в точке нахождения жидкой частицы.
Жидкий объем это мысленный выделенный объем состоящий из одних и тех же жидких частиц который может деформироваться но сохраняет массу. Особенно жидкого объема это его равновесное состояние.
Слайд 9Механика жидкости и газа . Основные гипотезы
Силы и напряжения действующие в
жидкости (на жидкий объем)
Различают поверхностные и массовые силы
Поверхностные силы представляет собой воздействие среды на поверхность системы (выделенного объема)
Массовые силы это сила приложенная каждой жидкой частицы то есть силы пропорциональные массе
Напряжение массовые силы это
Вектор массовой силы
Элементарная масса
Слайд 10Механика жидкости и газа . Основные гипотезы
Силы и напряжения действующие в
жидкости (на жидкий объем)
Поверхностные силы
Слайд 11Механика жидкости и газа . Основные гипотезы
Силы и напряжения действующие в
жидкости (на жидкий объем). Деформация.
Объемная деформация
Сдвиговая деформация
Слайд 12Механика жидкости и газа . Основные гипотезы
Гипотеза прилипания Прандтля
Вязкость или внутреннее
трение это свойство всех реальных жидкостей оказывать сопротивление относительному сдвигу частиц , то есть изменению формы
Закон вязкого трения Ньютона
Закон вязкого трения Ньютона
коэффициент динамической вязкости
Коэффициент кинематической вязкости
Зависимость вязкости от температуры
Идеальная жидкость (газ) – жидкость лишенная вязкости
Слайд 13Механика жидкости и газа . Основные гипотезы
Статическое (гидростатическое ) давление
Давление в
отличии от напряжения всегда действует внутрь выделенного объема
Коэффициент второй вязкости
Скорость деформации
Слайд 17Механика жидкости и газа .
Математическая модель элементарной струйки.
Уравнения газовой
динамики элементарной струйки
Система элементарной струйки
Основные допущения
Слайд 18Механика жидкости и газа .
Математическая модель элементарной струйки.
Уравнения газовой
динамики элементарной струйки
Уравнение неразрывности
(закон сохранения массы)
Дифференциальное уравнение
неразрывности
Слайд 19Механика жидкости и газа .
Математическая модель элементарной струйки.
Уравнения газовой
динамики элементарной струйки
Уравнение количества движения
(закон сохранения импульса)
Слайд 20Механика жидкости и газа .
Математическая модель элементарной струйки.
Уравнения газовой
динамики элементарной струйки
Уравнение энергии (закон сохранения энергии)
Слайд 21
Механика жидкости и газа .
Математическая модель элементарной струйки.
Уравнения газовой
динамики элементарной струйки
Уравнение энергии (закон сохранения энергии)
Дифференциальное уравнение энергии
в механической форме или
обобщенное уравнение Бернулли
Тогда для частного случая энергетически изолированной системы
уравнение Бернулли
Слайд 22Механика жидкости и газа .
Математическая модель элементарной струйки.
Уравнения газовой
динамики элементарной струйки
Уравнение качества процесса
- Определяет альтернативу между обратимым и необратимым процессом
Уравнение состояния
ρ=const
газ
жидкость
Слайд 23Механика жидкости и газа .
Газодинамическая модель элементарной струйки.
Параметры торможения
Рассмотрим
уравнение энергии в тепловой форме записанное для энергетически изолированной системы
- Полная энтальпия или энтальпия торможения
Пусть элементарная струйка полностью затормозится на препятствии таким образом, что вся ее кинетическая энергия перейдет в тепловую, тогда при w=0 i*=i , тогда
- Полная температура или температура торможения
- Уравнения энергии в газодинамической форме
Слайд 24
Механика жидкости и газа .
Газодинамическая модель элементарной струйки.
Параметры торможения.
Давление торможения
Рассмотрим изоэнтропический процесс в энергетически изолированной системе
Проведем процесс изоэнтропического торможения от w1=w до w2=0, тогда Р2=Р*
Уравнение качества процесса
плотность торможения
Слайд 25Механика жидкости и газа .
Газодинамическая модель элементарной струйки.
Параметры торможения.
Свойства параметров
Слайд 26Механика жидкости и газа .
Газодинамическая модель элементарной струйки.
Пусть вся
тепловая энергия перешла в кинетическую, тогда
- Параметры соответствующие моменту когда М=1
-критическая температура
-критическая скорость звука
-критическая скорость потока
Слайд 29Механика жидкости и газа .
Газодинамическая модель элементарной струйки.
Уравнение неразрывности
в газодинамической форме
Слайд 35Механика жидкости и газа .
Закон обращения воздействия
Силовое (геометрическое) воздействие
М
- - + dF>0
М<0
- + - dF<0
М>0
+ + + dF>0
М>0
+ - - dF<0
М<0
- + - dF<0
М>0
+ + + dF>0
М>0
+ - - dF<0
Слайд 36Механика жидкости и газа .
Закон обращения воздействия
Необходимое и достаточное условия
изменения параметров состояния потока
Уравнение закона обращения воздействия формулирует необходимое условие: для изменения состояния системы на нее должно быть оказано одно или несколько воздействий.
Слайд 40Механика жидкости и газа .
Измерения газодинамических параметров
Статическое давление
Давление торможения (полное
давление)
Насадок полного давления или трубка Пито
Слайд 41Механика жидкости и газа .
Измерения газодинамических параметров
Комбинированный насадок .Трубка Пито-Прандтля
Определение
скорости по измерениям полного и статического давления в сверхзвуковом потоке . Формула Релея
Определение скорости по измерениям полного и статического давления
Несжимаемая жидкость:
Слайд 42Механика жидкости и газа .
Измерения газодинамических параметров
Измерение температуры торможения
Коэффициент восстановления
температуры термопары
Слайд 43Механика жидкости и газа .
Измерения газодинамических параметров
Определение расхода
Диафрагма (дроссельная шайба)
сопло
Вентури
трубка Вентури
Слайд 44Механика жидкости и газа .
Элементы гидравлики
Интеграл уравнения Бернулли для несжимаемой
жидкости
Полный напор
Влияние сжимаемости
газ
жидкость
Рг*=Р(1+M2(k+1)/2)k/(k-1)
Рж*=Р(1+M2k/2)
Слайд 49Механика жидкости и газа .
Сверхзвуковые течения газа.
Прямой (нормальный) скачек
уплотнения
Слайд 50
Механика жидкости и газа .
Сверхзвуковые течения газа.
Прямой (нормальный) скачек
уплотнения.
Основное кинематическое соотношение
Слайд 51Механика жидкости и газа .
Сверхзвуковые течения газа.
Прямой (нормальный) скачек
уплотнения.
Слайд 52
Механика жидкости и газа .
Сверхзвуковые течения газа.
Прямой (нормальный) скачек
уплотнения.
Слайд 53Механика жидкости и газа .
Сверхзвуковые течения газа.
Сильные и слабые
ударные волны и скорость их распространения
Слайд 54Механика жидкости и газа .
Сверхзвуковые течения газа.
Сильные и слабые
ударные волны и скорость их распространения
тогда
В обращенном движении
Для слабой ударной волны
Слайд 55Механика жидкости и газа .
Сверхзвуковые течения газа.
Возможность существования волн
сжатия и разряжения
Сильные волны
Слабые волны
Слайд 56Механика жидкости и газа .
Сверхзвуковые течения газа.
Распространение слабых волн
давления в газовых потоках.
Характеристики
Характеристики
Слайд 57Механика жидкости и газа .
Сверхзвуковые течения газа.
Распространение слабых волн
давления в газовых потоках.
Характеристики
Характеристики
Слайд 59Механика жидкости и газа .
Сверхзвуковые течения газа. Косые скачки уплотнения.
Модель
расчета косого скачка.
Слайд 62Механика жидкости и газа .
Сверхзвуковые течения газа .
Взаимодействие и
отражение скачков уплотнения и характеристик
Одного семейства
Разного семейства
Регулярное отражение
Маховское отражение
Отражение от границ струи
Слайд 69Механика жидкости и газа .
Анализ рабочего процесса в элементах ВРД.
Геометрическое сопло. Характеристики течения.
Слайд 70Механика жидкости и газа .
Анализ рабочего процесса в элементах ВРД.
Геометрическое сопло. Сужающееся сопло.
Режимы работы сопла
Слайд 71Механика жидкости и газа .
Анализ рабочего процесса в элементах ВРД.
Геометрическое сопло. Сверхзвуковое сопло (сопло Лаваля).
Слайд 72Механика жидкости и газа .
Анализ рабочего процесса в элементах ВРД.
Геометрическое сопло. Сверхзвуковое сопло (сопло Лаваля).
Слайд 73Механика жидкости и газа .
Анализ рабочего процесса в элементах ВРД.
Геометрическое сопло.
Учет влияния реальных свойств течения и рабочего тела
Слайд 76Механика жидкости и газа .
Анализ рабочего процесса в элементах ВРД.
Диффузор.
Параметры характеризующие работу. Основные требования.
Параметры характеризующие работу. Основные требования.
Слайд 78Механика жидкости и газа .
Анализ рабочего процесса в элементах ВРД.
Диффузор
для малых сверхзвуковых скоростей (трансзвуковой).
Слайд 79Механика жидкости и газа .
Анализ рабочего процесса в элементах ВРД.
Сверхзвуковой
диффузор. Мн>1,5
Слайд 80Механика жидкости и газа .
Анализ рабочего процесса в элементах ВРД.
Работа
сверхзвукового диффузора внешнего сжатия
