Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

При различных воздействиях



 

Течение потоков в реальных элементах самолетов, двигателей и других

конструкций всегда происходит с трением (диссипацией энергии) и часто с энергообменом с окружающей средой. Возможен также отбор или подвод газа. Рассмотрим течение идеального газа в канале при наличии таких воздействий на поток и выведем уравнение, учитывающее их влияние на скорость потока.

Течение газа в канале при принятых выше допущениях описывается следующей системой уравнений:

1) уравнением неразрывности

;

2) уравнением сохранения энергии

;

3) обобщенным уравнением Бернулли

= .

Если газ идеальный, то в эту систему входит также уравнение его состояния (в дифференциальной форме)

.

Определив из уравнения (2) , а из уравнения (3) - и подставив полученные выражения в уравнение состояния, получим

.

Откуда .

Подставляя значение в уравнение (1) с учетом того, что

, a ,

после алгебраических преобразований получим следующее уравнение

. (5.3)

Это уравнение позволяет качественно проанализировать, каким образом различные воздействия влияют на скорость дозвукового и сверхзвукового потока. Здесь рассмотрим лишь некоторые из них.

Тепловое воздействие. В этом случае dqвнеш ¹ 0, а dF = dlвнеш = dlтрен = dG = 0 и общее уравнение примет вид:

.

Из этого уравнения следует, что подвод теплоты (dqвнеш > 0) к дозвуковому потоку газа (М < 1) вызывает рост его скорости, а для увеличения скорости сверхзвукового потока (М > 1) теплота должна отводиться (dqвнеш < 0).

Утверждение о необходимости изменения знака воздействия при переходе через скорость звука носит название закона обращения воздействия.

Канал, в котором разгон потока происходит под действием подвода или отвода теплоты, называется тепловым соплом.

Воздействие трения. В этом случае dlтрен ¹ 0 , а dF = dqвнеш = = dlвнеш = dG = 0 и общее уравнение принимает вид:

.

В отличие от других воздействий работа трения может быть только положительной (dlтрен > 0). Поэтому наличие трения при отсутствии других воздействий приводит к разгону дозвукового потока. Это связано с тем, что работа трения переходит в теплоту, а как было показано ранее, подвод теплоты к дозвуковому потоку разгоняет его. Однако следует иметь в виду, что разгон потока под воздействием трения (dc > 0) сопровождается в соответствии с уравнением Бернулли уменьшением давления (dp < 0). Это снижение давления будет происходить в большей степени, чем при аналогичном разгоне потока без трения за счет других воздействий (например, геометрического), что объясняется диссипацией энергии в потоке с трением и проявляется в уменьшении полного давления газа р* вдоль канала.

Геометрическое воздействие на течение газа в каналах будет рассмотрено ниже.




Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.