Уравнение количества движения презентация

Содержание

Б) Применение уравнения количества движения при движении жидкости (газа) в канале. I. Феноменологический подход Если известен секундный расход массы G массы[кг/с] и скорости потока на входе с1 [м/с] и выходе канала

Слайд 1

- скорость, м/с.



разделим
переменные
Уравнение
количества
движения
Импульс силы равен изменению
количества движения
Изменение количества

движения
происходит под действием импульса
силы



Сила умноженная на путь – механи-ческая работа


Кинетическая
энергия






Слайд 2Б) Применение уравнения количества движения при движении жидкости (газа) в канале.
I.

Феноменологический подход

Если известен секундный расход массы G массы[кг/с] и скорости потока на входе с1 [м/с] и выходе канала с2 [м/с], то можно определить силу R [н], которая заставила измениться количеству движения




II. Проблема определения действительной скорости

Т.к. по третьему закону Ньютона сила действия равна силе противодействия, то можно определить силу, с которой поток действует на стенки канала


Слайд 30
0
f0
1
1
f1
dx


при
где
- сила сопротивления, отнесенная к 1кг массы протекающего газа.
Для

установившегося режима


Уравнение количества движения в одномерном потоке

Интегрируя от 0-0 до 1-1

с0

с0+dc


Слайд 4

* Теоретический процесс расширения
** Действительный процесс расширения
Известно, что
кривизны канала, …)


В теории турбин уравнение количества движения для потока в канале при действительном течении заменяется экспериментальными данными.

в частности, возможностью отрыва пограничного слоя при диффузорном характере течения


Слайд 52.1.4. Уравнение сохранения энергии (для потока)
0
0
c0
G,p0,t0,u0,υ0,h0


1
1
c1
G,p1,t1,
u1, υ 1,h1
Подведенная энергия
Отведенная энергия
Частные случаи
а)
б)
2.1.4.

Уравнение сохранения энергии

Слайд 6
* Теоретический процесс расширения

t0
h0
h1t
p0

h в Дж/кг
Если h в кДж/кг

** Действительный процесс

расширения

Задано p0,t0,p1. Определить скорость на выходе из канала при

p1

H0

-располагаемый теплоперепд на канал

h1

- действительный теплоперепд на канал


Слайд 7Теоретический процесс расширения
Действительный процесс расширения
Сравнение использования уравнений количества движения и сохранения

энергии

Необходимо знать начальное и конечное состояние

Уравнение количества движения

Уравнение сохранения энергии

Необходимо знать термодинамический процесс по длине канала


Слайд 8*** Ускорение потока
Если h1< h0 , то с1> с0 поток ускоряется

(конфузорное течение)

Если h1> h0 , то с1< с0 поток замедляется (диффузорное течение)


Слайд 92.2. Характеристики потока при изоэнтропийном расширении газа в каналах
Канал, в котором

поток плавно ускоряется, называется сопловым или просто соплом.

Канал, в котором поток плавно замедляется, называется диффузорным или просто диффузором.


Слайд 102.2.1. Ускорение потока в канале
p0,t0
c0
υ0
p1
c1t?
0
1
Какую скорость будет иметь поток на выходе

из канала (в сечении 1)?


t0

h0

p1

h1t

υ0

υ1t

p0

υ1t

- располагаемый теплоперепад на канал (по статическим параметрам)


Слайд 112.2.1. Ускорение потока в канале
p0,t0
c0
υ0
p1
c1t?
0
1
Какую скорость будет иметь поток на выходе

из канала (в сечении 1)?


t0

h0

p1

h1t

υ0

υ1t

p0

υ1t

- располагаемый теплоперепад на канал (по статическим параметрам)


Слайд 12* Параметры торможения.
Каким образом появилась скорость с0 ?

p0,t0
c0
υ0

0
_0


Слайд 13а) По уравнению изоэнтропы
имеем

б) Обозначим
отношение давлений на канал (сопло)


- располагаемый

теплоперепад на канал (по параметрам торможения на входе)

Слайд 142.2.2. Критические параметры потока
Критические параметры определяются критической скоростью потока



Сравним скорость потока

с местной скоростью звука

Скорость звука – скорость распространения малых изменений давления

- число Маха

Равномерная шкала

Неравномерная шкала


Слайд 15


- критическое отношение давлений
Для:
перегретого пара
влажного пара
воздуха


Слайд 16Чем же особенны критические параметры?
1. При критических параметрах скорость потока равна

местной скорости звука.

2. Проанализируем такую задачу:
Заданы начальные параметры и расход пара через сопло.

Определить изменение площади выходного сечения сопла при изменения давления на выходе


Слайд 182.2.3.Расход пара (газа) через суживающееся сопло
Рассмотрим такую задачу.




Слайд 21
* Практическое применение
Заданы:
А. Выбор типа сопла:
- если
т.е.
то сопло должно

быть расширяющимся

- если

то сопло должно быть суживающимся

Б. Режим работы суживающегося сопла

- если

то сопло работает в докритическом режиме и в выходном сечении сопла давление будет равно давлению за соплом (р1)

- если

то сопло работает в критическом режиме и в выходном сечении сопла
установится давление


Слайд 22Вопросы, которые
могут
возникнуть при изучении данного раздела:
должны
I. Нет уравнений, которые позволяют определить

длину сопла.

II. Полученный результат противоречит практическим наблюдениям


I

I


а)

б)

если

то

если

то

Таким образом,


а

не выполняется уравнение неразрывности.

Нонсенс:


Слайд 232.3. Потери располагаемой энергии при реальном течении газа в канале
2.3.1 Физическая

сущность потерь располагаемой энергии

I


II



III



IV Ламинарный подслой

I ламинарный режим

II переходная зона

III турбулентный режим


Слайд 24с1t
1


с1ср


Слайд 252.3.2. Характеристики реального потока в соплах
А) Энергетические характеристики
Уравнение сохранения энергии:
- для

реального потока

- для изоэнтропийного процесса

Разность кинетических энергий теоретического и реального потоков:

Потеря располагаемой энергии

Относительная величина потери называется коэффициентом потерь



Слайд 26

p1
- коэффициент скорости сопла
Известен
или
(откуда)?
υ1
υ1t
H0


Слайд 27

Б) Расходные характеристики
Известны:
площадь выходного сечения сопла (F1);
начальные параметры

(p0, t0,c0);
конечное давление (p1).

Расход газа через сопло:


- при теоретическом процессе расширения

- при действительном процессе расширения

- коэффициент расхода сопла


Справедливо только для однофазной среды!!!


Применение понятия

Знаем теоретический процесс расширения

Какой в действительности пройдет расход через сопло с заданной выходной площадью?


Редко встречающаяся задача

Какую выходную площадь должно иметь сопло, чтобы пропустить заданный расход


Основа методики расчета турбинных ступеней


Слайд 28В) Критическое отношение давлений


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика