Параметры торможения. Критическая скорость. Число Маха

Параметры торможения. Критическая скорость. Число Маха

Параметры торможения. Критическая скорость. Число Маха. Анализ и расчет гидродинамических и термодинамических свойств газового потока с использованием уравнения Бернулли значительно упрощается, если на линии потока имеется точка, в которой скорость газа становится равной нулю. Например, если газ вытекает из пласта (рис. 15.2), то скорость пласта достаточно велика, чтобы ее можно было считать равной нулю, поэтому на участке линии потока пласта считается, что скорость газа равна zero. In кроме того, уравнения Бернулли (15.30), (15.32) и (15.33) в этой строке представлены следующим образом: Где p0, p0, T0 и # 0-значения соответствующих величин в резервуаре.

В общем случае в действительном потоке не может быть такой точки, чтобы скорость газа была равна нулю. Людмила Фирмаль

• Когда поток газа течет в твердое тело (рис. 15.3) вдоль линии потока, которая ответвляется к поверхности твердого тела в точке B, базовый объем газа уменьшается (замедляется) от значения точки A до нуля в точке B. Для линии В настоящей работе уравнение Бернулли может быть представлено в виде (15.30 a), (15.32 a) и(15.33 a).Где P0> Po> T0 и q0-значения этих величин в точке B. рассмотрим последнюю интерпретацию изменений p, p, T и значение этих величин вдоль линии потока называется параметром тормоза в точке линии потока (u = 0), а сама эта точка 7 называется тормозом point. In Поэтому параметры торможения должны рассматриваться как некоторый расчетный поток parameters.

So, согласно (15.32 а), вдоль всего потока (или линии потока) величина T0 постоянна, что характеризует полную энергию конкретного потока(если нет теплопередачи через границу потока). Из уравнения (15.33 а) видно, что при увеличении скорости газа вдоль потока локальная скорость звука q уменьшается. Это связано с уменьшением температуры потока т с увеличением скорости (см. (15.28)).Скорость звука точки торможения DD и температура торможения T0 не изменяются. Используя формулу (15.33 а), можно найти такую скорость газа. Это равно скорости звука в той же точке потока line. In в этом случае скорость a называется критической и обозначается как q*.Условие u = .под a = a *(из Формулы (15.33 a)） Из этого равенства мы получаем.

• Зависимость между скоростью распространения газового потока и турбулентностью газового потока играет решающую роль в определении характеристик газового потока. Отношение скорости звука а в той же точке к скорости газа в любой точке потока называется числом Маха и выражается в М. как для d, так и для M 1 поток называется дозвуковым. Возмущения в нем могут распространяться вверх и вниз по течению, потому что они распространяются со скоростью, превышающей скорость потока velocity. So, когда твердое тело помещается в дозвуковой поток, возмущения от этого тела распространяются по всему потоку и весь поток восстанавливается. Частицы газа заранее подготавливаются для обтекания этого объекта (см. рис. 15.3). если U> Q и M> 1, то поток называется сверхзвуковым.

Возмущение в нем не может распространяться вверх или вниз, и объекты, введенные в сверхзвуковой поток, могут воздействовать только на ту часть потока, которая расположена ниже по течению. (рис.15.4). Приведен пример использования термодинамической формы уравнения Бернулли. Полет самолета при низких температурах опасен из-за обледенения крыльев и fuselage. In в частности, обледенение стенок кабины командира усложняет управление самолетом (рис.15.5).

Частицы газа втекают в тело и не успевают подготовиться к обтеканию, только вблизи передней части тела изменяется его скорость, образуя ударный(компрессионный) слой. Людмила Фирмаль

• Рассчитайте скорость самолета для того, чтобы температура не обледенела на стекле внешней части кабины. Он равен I = −30’C (tp = 243K) и гарантированно свободен от обледенения при температуре точки B на поверхности стекла I = 20°C(Tv = 293k).Инерциальная система координат, движущаяся со скоростью летательного аппарата V (см. рис.15.5), скорость точки B равна нулю, что делает ее точкой торможения. Предположим, что 2-я точка А находится достаточно далеко от самолета, и в принятой системе координат ее скорость равна (V), запишем формулу (15 32а).У нас есть много веселья. В частности, температура наружного воздуха точки А Поэтому, чтобы избежать обледенения, скорость самолета должна быть V> 1140 км / ч.

Смотрите также:

Примеры решения задач по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Краткие сведения из термодинамики.
2. Зависимость скорости звука от термодинамических условий. Термодинамические формы уравнения Бернулли.
3. Течение газа в конфузорах и диффузорах (в одномерном приближении).
4. Истечение газа из резервуара через насадок.