ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Истечение жидкостей, паров и газов. ДросселированиеПроцессы истечения жидкостей (сжимаемых и несжимаемых) определяют работу многих устройств и агрегатов. Процессы истечения являются процессами быстрых изменений состояния вещества. В связи с этим их следует отнести к неравновесным необратимым процессам. В общем случае процессы истечения удобно рассматривать как теоретические обратимые процессы истечения: политропный или адиабатный, а переход к реальным процессам осуществлять путем введения соответствующих поправочных коэффициентов, определяемых опытным путем. Основной задачей при изучении процессов истечения является определение линейной () и массовой скорости (), расхода (), параметров и функций состояния рабочего тела (p, v, t, u, h, s) вдоль канала. Общие соотношения При обратимых процессах истечения жидкости из области большего давления р1 в область с меньшим давлением р2, потенциальная работа расходуется на повышение кинетической энергии и на изменение высоты центра тяжести потока (рис. 21). Рис. 21. Истечение жидкости, газа или пара из сопла
При адиабатном процессе истечения справедливо следующее соотношение:
. (241)
Дифференциальное уравнение распределения удельной потенциальной работы, при отсутствии эффективной потенциальной работы потока (), будет выглядеть следующим образом:
. (242)
Уравнение распределения потенциальной работы в конечном процессе
(243)
дает возможность получить соотношение для определения теоретической линейной скорости истечения жидкости в выходном сечении сопла (с2)
. (244)
Сопла или штуцеры, через которые происходят процессы истечения, обычно выполняются короткими, поэтому работой, идущей на изменение центра тяжести потока , можно пренебречь. При этом условии теоретическая линейная скорость истечения жидкости в выходном сечении сопла может быть определена из соотношения
. (245)
Скорость потока на входе в сопло может быть вычислена, в свою очередь, как теоретическая скорость истечения из воображаемого нулевого состояния (точка 0), в котором жидкость находится в состоянии покоя (с0=0), до заданного начального состояния (1) (рис. 22). Параметры нулевой точки р0, v0, T0, h0, называются параметрами адиабатно заторможенного потока. Состояние адиабатно заторможенного потока находится графически на продолжении кривой процесса истечения в точке (0). Площадь между кривой процесса (0-1) и осью ординат (1-0 - а-b) равна потенциальной работе в процессе 0-1 () (рис. 22). По аналогии с соотношением (245), линейная скорость потока во входном сечении сопла определяется по формуле
. (246)
Рис. 22. Процесс истечения газа в в p-v диаграмме
Подставив выражение (246) в соотношение (245), получаем
. (247)
Сумма потенциальных работ w0,1 и w1,2, представляет собой потенциальную работу жидкости (сжимаемой или несжимаемой) в обратимом адиабатном процессе истечения от нулевого состояния (с0 =0), определяемого параметрами торможения, до конечного давления p2 (). Следовательно, соотношение для определения линейной теоретической скорости обратимого адиабатного процесса истечения жидкости можно записать следующим образом
. (248)
Важной характеристикой потока является его массовая скорость, численно равная секундному расходу жидкости через единицу площади поперечного сечения потока (, кг/(м2×с))
. (249)
Связь между массовой и линейной скоростью потока определяется соотношением
. (250)
В соответствии с принципом неразрывности потока, массовый расход вещества (G) в любом поперечном сечении канала одинаков
. (251)
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|