Кризис течения через суживающееся сопло. Особенности расчёта адиабатного течения газа (пар) через суживающееся сопло.

Критическая скорость Wкр – наибольшая скорость, которая может быть получена на выходе из сужающегося сопла.

βкр=(2/k+1)^(k/k-1)

одноатомный газ К=1,6

двухатомный газ К=1,4

трёхатомный газ К=1,3

С момента достижения βкр давление становится критическим. Это называется кризисом течения. На практике после достижения βкр расход становится максимальным и дальше не меняется. Скорость распространения волны давления достигает скорости звука как только скорость потока на выходе из канала достигает скорости звука. Изменение давления не достигает узкого сечения сопла и в узком сечении устанавливается постоянное давление, которое далее не меняется. Скорость и массовый расход потока достигают максимума и далее не меняются, наступает кризис тичения.

 

19. Дайте определение насыщенного пара. Что характеризует его степень сухости? Что называется теплотой парообразования, как она меняется с ростом давления?

Насыщенный пар – это пар, соприкасающийся с жидкостью и находящийся в термическом равновесии с ней. С изменением т-ры жидкости равновесие нарушается, вызывая соответствующее изменение плотности и давления насыщенного пара.

Отношение массы сухого насыщенного пара к суммарной массе влажного насыщенного пара (смеси пар- жидкость) обозначается x и называется массовой долей сухого насыщенного пара, или степенью сухости пара, или паросодержанием.

Массовая доля кипящей жидкости во влажном паре, равная (1-x), называется степенью влажности пара. Для кипящей жидкости при температуре насыщения х=0, а для сухого насыщенного пара х=1, следовательно степень сухости может меняться только в пределах от 0 до 1. Состояние влаж.пара определяется 2 величинами: т-ой или давлением и каким-либо др параметром, н-р степенью сухости пара.

Количество теплоты, затраченное на парообразование 1кг воды при т-ре кипения до сухого насыщенного пара, назыается удельной теплотой парообразования r. Т-та парообразованяи r вполне определяется давлением или т-ой. С возрастанием этих параметров r уменьшается и в критической точке делается равной 0.

 

Что представляет собой верхняя и нижняя пограничная кривые? Какие параметры включают в себя таблицы насыщенного и перегретого пара? Какие линии нанесены на HS – диаграмме и как ею пользоваться при расчетах?

Расчеты водяного пара производятся с помощью таблиц и диаграмм. Существует 3 вида таблиц водяного пара:

1)Таблицы 1го и 2го вида составлены для сост.насыщения, т.е в них содержатся параметры сухого насыщенного пара и кипящей воды.

2) Таблицы 3го вида составлены для некипящей воды и перегретого пара.

Если известна степень сухости X, то параметры данного влажного пара можно определить следующим образом:

V=V’’x+V’(1-x)

h=h’+rx

S=S’+rx/T_n

очень часто для расчетов используется HS диаграмма водяного пара.

На диаграмме имеются изотермы, изобары, изохоры, а также линии х=const. Изохоры проходят круче чем изобары. В области влажного пара изотермы совпадают с изобарами, т.к. вода при данном давлении кипит при t=const.

х=0 нижняя пограничная кривая

х=1 верхняя пограничная кривая

Пример задачи

Влаж.пар при давлении 1МПа и со степенью сухости х=0,8 нагревается при пост. Давлении до 300°С. Опр-ть кол-во теплоты, затраченное на нагрев.

P₁=1МПа, х=0,8, t₂=300°С, p=const, q=h₂-h₁

Решение

На пересечении линии х=0,8 и p==1МПа находим точку, отвечающую начальному состоянию пара.

Точку 2 находим на пересечении изобары 1МПа и изотермы 300°С.

 

21. На каких теоретических циклах базируются действительные циклы ДВС? Цикл Отто

1. v= const цикл Отто

2. p=const цикл Дизеля

3. смешанный подвод, часть теплоты подводится при v=const, а часть при p=const цикл Тринклера

Цикл подвода теплоты при v=const (цикл Отто)

Цикл Отто — термодинамический цикл, описывающий рабочий процесс двигателя внутреннего сгорания с воспламенением сжатой смеси от постороннего источника энергии, цикл бензинового двигателя.

1—2 адиабатное сжатие рабочего тела;

2—3 изохорный подвод теплоты к рабочему телу;

3—4 адиабатное расширение рабочего тела;

4—1 изохорное охлаждение рабочего тела.