① 求解工程熱力學 噴管計算問題
1、先算臨界流速,它只取決於進口的參數,公式:c臨界=根號下{2【k/(k+1)】RT初} , 這里的R是氣體常數,不要代成摩爾氣體常數
再用題中的那個公式算得一個速度,P2取環境壓力,和臨界流速比較,哪個小取哪個。
質量流量:收縮管一般按出口算, Qm=出口截面積乘以出口流速除以出口比體積。 出口比體積用公式: p2v2^k=p0v0^k 求出v2即是。上式中v0不知道,可以v0用氣體狀態方程求,p0v0=氣體常數乘以T0
2、第二問用題中流速按公式算,應該是超出臨界流速了吧,質量流量用最小截面積處的 參數Qm=喉部截面積乘以喉部流速除以喉部比體積。喉部流速為臨界流速,喉部比體積按
p喉v喉^k=p0v0^k,P喉求法: 臨界壓力比=P喉/P0={2/(k+1)}^{k/(k-1)}
② 關於工程熱力學噴管的問題 縮放噴管漸擴段切去一段,且背壓不變,小於臨界壓力那麼出口流速是變還是不
當縮放噴管的漸擴段被切除一部分,而背壓保持不變且低於臨界壓力時,出口流速會發生變化。在這種情況下,出口壓力會大於背壓,這是因為在漸擴段被切除後,流體需要通過更短的路徑,導致出口壓力升高。計算出口流速時,應該使用這個升高的出口壓力,而不是背壓。根據伯努利方程和流體力學的基本原理,流速會因此而減小。
具體來說,當噴管的漸擴段被部分切除後,流體流動的路徑被縮短,導致出口處的壓力升高。這種情況下,如果用背壓來計算流速,會得到一個不準確的結果。正確的做法是使用這個升高的出口壓力來計算流速。由於壓力增加,流體的速度會相應減小,因為壓力和速度之間存在著一定的關系。這種關系可以通過流體力學的基本方程來描述,如伯努利方程和連續性方程。
此外,漸擴段的作用在於使流體的壓力逐漸減小,從而達到最高速度。當漸擴段被切除後,這種壓力減小的過程被縮短,流體無法達到其應有的最大速度。因此,即使背壓保持不變且低於臨界壓力,出口流速依然會比原來的情況小。這說明了漸擴段在噴管設計中的重要性,它能夠幫助流體達到最佳的速度和壓力狀態。
簡而言之,當縮放噴管的漸擴段被切除一部分,且背壓不變且低於臨界壓力時,出口流速會減小。這是因為出口壓力會因路徑縮短而升高,使用這個升高的出口壓力來計算流速會得到比原來更小的流速值。這一現象強調了漸擴段在噴管設計中的關鍵作用。