的定熵流动
p1v1k p2v2k
注意 p2 的取值
pb pc p2pb
pb pc p2pc
mf2 2k p1[(p2)k 2(p2)K K 1](kg /s)
k1v1 p1 p 精选pp1 t
15
m c m max
0
b
pc / p1
pc (
2
k
)k1
p1 k1
a
mmaxf2
2
k
(
2
2
)k1
产生强烈扰动和摩擦。扰动和摩擦的不可逆
性，导致整个过程的不可逆性。
一 定熵滞止参数
定义： 将具有一定速度的气流在定熵条件 下扩压，使其流速降低为零时的参数
参数表达式
h0
h1
c12 2
k
p0
p1
T0 T1
k 1
v v( ) 0
1
T1 T0
1 k1
T0
T1
c12 2c p
下角标为0的
下角标为1的
是定熵滞止参数 精选ppt 是进口参数
12
二、喷管的出口流速 由绝热稳定流动能量方程
2
h1 h2' 2
h1 h2
一般在0精.选9pp至t 0.95之间
21
§ 9-6 绝热节流
定义：气体在管道中流过突然缩小的截面， 而又未及与外界进行热量交换的过程
特点：绝热节流过程前后的焓相等，但整 个过程绝不是等焓过程。
在缩孔附近，流速 ，焓
不可逆性：
流体在通过缩孔时动能增加，压力下降并
c22 c12 (h1h2) 2
注：增速以降低 本身储能为代价
d c2 dh 2
精选ppt
适用于任何工质 可逆和不可逆过程
5
(3) 定熵过程方程式
可逆绝热过程方程式
注意:
pv k = const 适用条件:
(1)理想气体
微
(2)定比热
分
(3)可逆
dpk dv 0 pv
变比热时 K取
过程范围内的平均值
绝热稳定流动 能量方程
精选ppt
定熵过程 方程
3
(1) 连续性方程
由稳态稳流特点
m 1m 2... .m . ..const
m fc v
截面面积
气流速度 气体比容
dc df dv0 适用于任何工质 c f v 可逆和不可逆过程
精选ppt
4
(2) 绝热稳定流动能量方程
q(h2h1)c2 2 2c1 2g(z2z1)w s
kg/s
18
§ 9-4 扩压管
扩压管与喷管的区别与联系
扩压管是在已知进口参 数进口速度和出口速度 的情况下计算出口压力
定熵流动的基本关系式 和管道截面变化规律的
关系式相同
注:动能损失得越多压力增加得越多
精选ppt
19
扩压管的扩压比概
念
定义式 p 2
进口压力
p1
出口压力
由能量 方程得
cpT1c212
cpT2
c22 2
T2 1 c12 c22
T1
2cpT1
则定熵过程
p2 (T2)kk1(1c12c22)kk1
p1 T1
2cpT1
精选ppt
20
§ 9-5 具有摩擦的流动
速度系数
消耗一部分功
定义式 c 2 '
c2
实际出口速度 定熵过程出口速度
大致在0.94至0.98之间
喷管效率
c22'
2 c22
定熵过程 方程式：
pcvc
(
pc
)
k1 k
p1v1 p1
精选ppt
临界流速表达式
pc (
2
k
)k1
p0 k1
特别的对 双原子气体：
0.52814
四、流量与临界流量
由连续性方程知，各个截面的质量流量相等
一般通过计算最小截面的质量流量
（1）渐缩喷管的质量流量计算
12
出口截面
理想气体
质量流量
m f2c2 v2
2）当
pb p0
pc p0
即
pb pc
采用缩扩喷管。
精选ppt
17
（2）渐缩喷管的校和计算 已知 p0、 T0、 k、 pb、 f
p p 1) 当 pb pc 即
p0
p0
b
c
p2 pb
2）当
pb p0
pc p0
即
pb pc
p2 pc
喷管的最大流量
m fvc max
cc 精选pcpt
精选ppt
6
三 音速与马赫数
(1) 音速 微小扰动在流体中的传播速度
定义式: a ( p )
s
定熵过程 dp k dv 0 pv
a kRT
理想气体
压力波的传播过程 可作定熵过程处理
只随绝对温度而变
精选ppt
7
(2) 马赫数
定义式 M c a
流速 当地音速
三种音速 1 M>1 超音速
2 M=1 临界音速
第九章 气体和蒸汽的流动
精选ppt
1
本章学习内容
1 研究气体流动过程中 状态参数变化 气流速度变化 能量转换
的规律
2 研究影响气体在管内流的 管道截面积的变化
系统的外部条件
精选ppt
2
§ 9-1 绝热流动的基本方程
一 概念 稳态稳流(稳定流动)
状态不随时间变化 二 几个基本方程
恒定的流量
连续性方程
M<1
M>1 渐缩渐扩扩压管
管道种类
M>1转M<1
喷管 df f
0
1
2
df f
0
1M=1
M<1
2M>1
p1p2
p1p2
p1p2
扩压管dp>0 1
2 df 0
f
1
2
df f
0
M>11
M=1
2
M<1
dc<0
p1p2
p1p2
精选ppt
p1p2 11
§ 9-3 喷管中流速及流量计算
c22 c12 (h1h2) 2
对理想气体
对实际气体
k 1
c2
2k k
1
RT
0
1
p2 p0
k
c2 44.72 cp (T0 T2 )
精选ppt
13
三、临界压力比及临界流速
(1)临界压力比
临界压力
pc
p1
代入出口流速方程 进口压力
cc 2kk1p1v1[1(pp1c)kk1]
cc ac kpcvc
3 M<1 亚音速
精选ppt
8
§ 9-2 定熵流动的基本特性
一、气体流速变化与状态参数间的关系 由定熵过程 dh=vdp
得 cdcvdp
由此可见
导致
dc>0
dp<0
导致
dc < 0
dp > 0
精选ppt
喷管中的 流动特性
扩压管中 的流动特性
9
二、管道截面变化的规律
cdcvdp
连续性方程
df (M2 1) dc
p1(kg/s)
k1k1 v1
1.0 pb / p1
（2）渐缩渐扩喷管的流量计算
正常工作时 M= mmaxfmin2kk1(k21)k21vp11(kg/s)
精选ppt
16
五、喷管的计算 1 喷管的设计计算
出发点： p2 pb
已知 p0、 T0、 k、 pb、 f
1)
当
pb p0
pc p0
即
pb pc 采用渐缩喷管。
f
c
可逆绝热过程方程
管道截面变化 气流速度变化
喷管 dc>0
M<1 df<0 渐缩
M=1 df=0 临界截面
M>1 df>0 渐扩
M<1 M>1 df<0 df>0 渐缩渐扩
注:扩压管dc<0,故不同音速下的形状与喷管相反
精选ppt
10
喷管和扩压管流速变化与截面变化的关
流系动状态
渐缩渐扩扩喷管
M<1转M>1