Bài giảng Chương 1: Chuyển động một chiều của chất lỏng nén được

Chia sẻ: Minh Vũ | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:38

Thêm vào BST

Báo xấu

186
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Chương 1: Chuyển động một chiều của chất lỏng nén được" cung cấp cho người đọc các kiến thức: Các phương trình cơ bản của chất khí (phương trình liên tục, phương trình vi phân chuyển động, Phương trình Bécnuli,...), các thông số của dòng khí (v,a,M,v* ,S), chuyển động của chất khí trong ống phun,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Chương 1: Chuyển động một chiều của chất lỏng nén được

Chương 1: CHUYỂN ĐỘNG MỘT CHIỀU CỦA CHẤT LỎNG NÉN ĐƯỢC. I. CÁC PT CƠ BẢN CỦA CHẤT KHÍ. 1.PT trạng thái p γ ρg R .T Trong đó: - trọng lượng riêng của chất khí - khối lượng riêng g - gia tốc trọng trường, g=9,81m/s2 p - áp suất T - nhiệt độ tuyệt đối R - hằng số chất khí, (R=29,27m/độ với không khí)
Chương 1: CHUYỂN ĐỘNG MỘT CHIỀU CỦA CHẤT LỎNG NÉN ĐƯỢC. I. CÁC PT CƠ BẢN CỦA CHẤT KHÍ. p 1.PT trạng thái γ ρg R .T Quan hệ giữa các thông số trong phương trình trạng thái còn phụ thuộc tính chất chuyển động của dòng khí: đẳng áp, đẳng tích, đoạn nhiệt hay đa biến.
Trong động lực học chất khí các quá trình xảy ra tương đối nhanh, không kịp trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh  các quá trình đoạn nhiệt có ý nghĩa đặc biệt quan trọng! Từ quá trình đoạn nhiệt và phương trình trạng thái: 1 1 1 p1 k T1 k 1 2 p2 T2 k k k p1 1 1 T1 k 1 p2 2 2 T2
2. Phương trình liên tục Viết dưới dạng vi phân tổng quát div u 0 t Viết cho chất khí chuyển động một chiều ux ux 0 t x x
2. Phương trình liên tục Viết cho chất khí chuyển động dừng G .v. const Đạo hàm và chia hai vế cho .v. d dv d 0 v
3. Phương trình vi phân chuyển động Từ PTrình Navier - Stokes: du 1 v F gradp v u grad div u dt 3 P.trình chuyển động một chiều của chất khí lý lưởng: (Với ux=uy=0; uz= v ) v v 1 p v. Z Chuyển động không dừng t z z v dv 1 dp Z Chuyển động dừng dz dz
4. Phương trình Bécnuli v dv 1 dp Từ PT chuyển động dừng: Z dz dz 2 dv 1 Z=-g  g dz dp 2 dp v2 Hay dz d 0 2g 2 dp v22 v12 Lấy tích phân: z 2 z1 0 1 2g
Ber cho quá trình đa biến: n p1 v12 n p2 v22 z1 . z2 . n 1 1 2g n 1 2 2g 2 n p v Hay z . const n 1 2g Thế năng đơn vị Động năng đơn vị
z v1 1 1 2 2 v2 x
5. PT năng lượng Tổng công nhiệt và các công của áp lực bằng tổng công cơ học, công ma sát và công để làm tăng thế năng, nộI năng và động năng. dq p1 p2 dG dG v 22 v12 dG ( ) dL dLms dG ( z 2 z1 ) (u 2 u1 ) . A 1 2 A g 2 Chia hai vế của PT cho dG: Q p1 p2 1 1 v 22 v12 L Lms z 2 z1 (u 2 u1 ) . A 1 2 A g 2
6. PT nhiệt hàm (Entanpy): Từ PT năng lượng với Q = Qn + Qt Qt=A.Lms Nhiệt toả vào bên trong Qn Nhiệt toả ra ngoài Qn p1 p2 1 1 v 22 v12 L z2 z1 (u 2 u1 ) . A 1 2 A g 2 Nếu bỏ qua sự biến thiên vị năng nên z2-z1=0: Qn p1 p2 1 1 v 22 v12 L (u 2 u1 ) . A 1 2 A g 2
Qn p1 p2 1 1 v 22 v12 L (u 2 u1 ) . A 1 2 A g 2 2 2 Qn i2 i1 1 v v L . 2 1 A A g 2
1 2 p1 p2 7. PT động lượng v1 v2 x 1 2 Hình 7-2 Lực của chất lỏng tác dụng lên rãnh k 1 R ma* z 2 z 1 2k 1 Trong đó: z - Hàm xung lực dẫn xuất
II. CÁC THÔNG SỐ CỦA DÒNG KHÍ (v,a,M,v* ,S) 1. Các thông số dòng hãm (Dòng đẳng Entrôpy xét ở v=0) Ký hiệu: po, vo, o, ao…. Ber cho quá trình đoạn nhiệt k p v 2 Av 2 const C Hay i c k 1 2g 2g k po p po Khi v=0: C . io Mặt khác C k 1 o k k o Từ 3 PT: k 1 k 1 2 gk po p k 2 gk p k v . 1 .RTo 1 k 1 o po k 1 po
2. Vận tốc cực đại, vận tốc âm. 2 Avmax v=vmax khi i=0, khi đó: io 2g 2 gk po 2g vmax io Với To=300oK, vmax=776m/s k 1 o A Vận tốc âm là vận tốc truyền của những dp a kích động nhỏ trong môi trường chất khí d k 1 gdp gkp kp kpo p k a kgRT d d o po VỚI KHÔNG KHÍ k=1,4: To=288oK: ao=341m/s
v 3. Số Mach M a Nếu M < 1  v < a Dòng khí ch.động dưới âm Nếu M > 1  v > a Dòng khí ch.động trên âm Nếu M = 1  v = a Dòng khí ch.động ngang âm 4. Các thông số tới hạn (Dòng đẳng Entrôpy xét ở v=a) Ký hiệu: p*, v*, * , a*…. v 5. Hệ số vận tốc a*
Quan hệ giữa các thông số Giữa các thông số dòng khí và thông số dòng hãm To k 1 2 (1 M ) T 2 k po k 1 2 k (1 M ) 1 p 2 1 o k 1 2 k (1 M ) 1 2
Quan hệ giữa các thông số Giữa các thông số dòng tới hạn và thông số dòng hãm To k 1 Từ: T* 2 k To k 1 ao2 krTo k 1 po To k 1 T* 2 a* 2 krT* 2 ( ) p* T* To k 1 ao2 k 1 o ( ) 1  2 T* a* 2 *
Quan hệ giữa các thông số Giữa các 2 tiết diện dòng khí Quan hệ giữa và M k 1 2 (1 M1 ) T2 2 T1 k 1 2 (k 1) M 2 1 M2 2 2 k 2 (k 1) M 2 k 1 2 k 1 2 (1 M1 ) 2 p2 2 M2 2 p1 k 1 2 (k 1) (k 1) 1 M2 2 1 k 1 2 k 1 (1 M1 ) 2 2 k 1 2 1 1 M2 2