文档介绍：1
第八章气体与蒸汽的流动
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背景
动力工程中经常遇到气体和蒸汽在管路设备内的流动过程:
喷管(nozzle)
扩压管(diffuser)
节流(throttle
valve)
气体不同形式能量之间传递和转化遵循何种规律?
气体和蒸气在流经这些设备时气流参数如何变化?
这些变化与流道截面积有何关系?
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Nozzles and diffusers are shaped so that they cause large changes in fluid velocities and thus ic energies.
“passive”----no ponent
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Nozzles and Diffusers
A nozzle is a device that increases the velocity of a fluid at the expense of pressure
A diffuser is a device that slows a fluid down
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分析的几点假设
稳态
绝热边界
进出口处于平衡状态
用质量平均速度进行计算
无轴功输出
势能的变化可忽略
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§8-1稳定流动的基本方程式
一、连续性方程
考虑右图所示的一维流动(截面平均参数而言)
绝热稳定流动
取图示的控制体(开口系统)
c2
c1
1
1
2
2
m1
·
v1
m2
·
v2
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一、连续性方程
考虑稳定流动,流经任何截面的流量为定值
根据质量守恒原理
将上式微分,并整理得
稳定流动的连续性方程式
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一、连续性方程(Continuity equation)
描述了流道内流体的流速、比体积和截面面积之间的关系
流道的截面面积增加率,等于比体积增加率与流速增加率之差
不可压缩流体:
截面面积与流速成反比
适用条件:稳定流动。可逆性无关
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二、稳定流动能量方程式(energy conservation equation)
简化
对于微元过程
对控制体应用稳定流动能量方程式
绝热不作功的稳定流动中,任一截面上工质的焓与其动能之和保持定值:气体动能的增加等于焓降