① 求解工程热力学 喷管计算问题
1、先算临界流速,它只取决于进口的参数,公式:c临界=根号下{2【k/(k+1)】RT初} , 这里的R是气体常数,不要代成摩尔气体常数
再用题中的那个公式算得一个速度,P2取环境压力,和临界流速比较,哪个小取哪个。
质量流量:收缩管一般按出口算, Qm=出口截面积乘以出口流速除以出口比体积。 出口比体积用公式: p2v2^k=p0v0^k 求出v2即是。上式中v0不知道,可以v0用气体状态方程求,p0v0=气体常数乘以T0
2、第二问用题中流速按公式算,应该是超出临界流速了吧,质量流量用最小截面积处的 参数Qm=喉部截面积乘以喉部流速除以喉部比体积。喉部流速为临界流速,喉部比体积按
p喉v喉^k=p0v0^k,P喉求法: 临界压力比=P喉/P0={2/(k+1)}^{k/(k-1)}
② 关于工程热力学喷管的问题 缩放喷管渐扩段切去一段,且背压不变,小于临界压力那么出口流速是变还是不
当缩放喷管的渐扩段被切除一部分,而背压保持不变且低于临界压力时,出口流速会发生变化。在这种情况下,出口压力会大于背压,这是因为在渐扩段被切除后,流体需要通过更短的路径,导致出口压力升高。计算出口流速时,应该使用这个升高的出口压力,而不是背压。根据伯努利方程和流体力学的基本原理,流速会因此而减小。
具体来说,当喷管的渐扩段被部分切除后,流体流动的路径被缩短,导致出口处的压力升高。这种情况下,如果用背压来计算流速,会得到一个不准确的结果。正确的做法是使用这个升高的出口压力来计算流速。由于压力增加,流体的速度会相应减小,因为压力和速度之间存在着一定的关系。这种关系可以通过流体力学的基本方程来描述,如伯努利方程和连续性方程。
此外,渐扩段的作用在于使流体的压力逐渐减小,从而达到最高速度。当渐扩段被切除后,这种压力减小的过程被缩短,流体无法达到其应有的最大速度。因此,即使背压保持不变且低于临界压力,出口流速依然会比原来的情况小。这说明了渐扩段在喷管设计中的重要性,它能够帮助流体达到最佳的速度和压力状态。
简而言之,当缩放喷管的渐扩段被切除一部分,且背压不变且低于临界压力时,出口流速会减小。这是因为出口压力会因路径缩短而升高,使用这个升高的出口压力来计算流速会得到比原来更小的流速值。这一现象强调了渐扩段在喷管设计中的关键作用。