ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Игровые автоматы с быстрым выводом

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Лекция 16. Критические параметры газовых потоков.

16.1.Критическое давление при истечении.

Из формулы (12.13) видно, что расход газа т зависит от отношения p₂/p₁. Если принять, что р₁ = р₂, т. е. p₁/p₂ = 1, то по формуле (12.13), как и следовало ожидать, расход газа будет равен нулю. Действительно, при р₁ = р₂ нет перепада давлений, и процесс истечения невозможен.

Рис. 12.3.Кривая расхода газа в зависимости от отношения давления p2/p1

Если в формулу (12.13) подставлять значения p₂/p₁ последовательно от 1 до 0, то изменение расхода газа изобразится некоторой кривой, представленной на рис. 12.3. С понижением давления р₂, при заданном и постоянном давлении р₁ расход газа возрастает (кривая 1-2) и приобретает максимальное значение m_макс, когда отношение давлений p₂/p₁ становится близким к 0,5, т. е. при р₂ ≈ 0,5р₁ (точка 2 на рис. 12.3). При дальнейшем уменьшении отношения p₂/p₁ по формуле (12.13) расход должен был бы уменьшаться по кривой 2-0, а при р₂/р₁ = 0 (полный вакуум, р₂ = 0) расход должен быть равным нулю (точка О). В действительности же при уменьшении отношения р₂/р₁ расход, увеличиваясь, достигает максимума и остается постоянным независимо от уменьшения давления среды, в которую вытекает газ.

Это можно объяснить, рассматривая физическую природу процесса истечения. Возмущения из окружающей среды (изменение давления среды) в виде волнового процесса проникают вглубь сопла. Давление в устье сопла изменяется в соответствии с изменением давления в окружающей среде. Это может происходить до тех пор, пока скорость течения газа в канале сопла остается меньше скорости распространения малых возмущений (скорости звука). Если скорость истечения станет равной скорости звука, возмущения из окружающей среды не будут передаваться в глубь сопла и дальнейшее уменьшение давления в среде не приведет к снижению давления в выходном сечении сопла. Это давление соответствует максимальному расходу газа через сопло. Такое давление называют критическим и обозначают р_кр. Оно является наименьшим возможным давлением в указанном сечении и примерно равно 0,5p₁. При этом отношение р₂/р₁ = р_кр/p₁ также остается постоянным. Его называют критическим отношением давлений при истечении и обозначают Р_кр. Таким образом,

р_кр/p₁ = β_кр

Итак, несмотря на понижение давления среды, куда вытекает газ, при критическом давлении в устье сопла скорость и удельный объем газа, достигнув критических значений, остаются постоянными. Вследствие этого остается постоянным и массовый расход газа. Точное значение критического отношения давлений можно определить, находя максимум расхода, заданного формулой (12.13). Дифференцируя и приравнивая производную нулю, получим

(12.14)

Критическое отношение давлений есть величина постоянная, зависящая только от показателя адиабаты k , т. е. от природы газа.

Численные значения p_кр/p₁ = β_кр для большинства газов и паров лежат в пределах 0,528 — 0,577. Таким образом, критическое давление газа в устье сопла не может быть меньше половины начального его давления, каким бы большим ни было значение начального давления р, или как бы мало ни было конечное давление р₂ в пространстве, куда газ вытекает.

Критическая скорость при истечении. Ско­рость истечения газа при критическом отношении давлений называют критической скоростью и обозначают с_кр. Она равна скорости распространения звука с_зв в вытекающем газе. Критическую скорость можно определить по формуле (12.8), если отношение давлений р₂/р₁ заменить его критической величиной p_Hp/pt из формулы (12.14):

(12.15)

Из формулы (12.15) видно, что значение с_кр зависит от природы газа, т. е. от показателя адиабаты k и от начальных параметров газа р₁ и v₁