CHƯƠNG 6: QUÁ TRÌNH LƯU ĐỘNG VÀ TIẾT LƯU

CHƯƠNG VI QUÁ TRÌNH LƯU ĐỘNG VÀ TIẾT LƯUVI.1. Những khái niệm cơ bản VI.2. Một số công thức cơ bản VI.3. Ống tăng tốc VI.4. Đặc điểm của quá trình tiết lưuVI.1. Những khái niệm cơ bảnVI.1.1. Những giả thiết khi nghiên cứu một quá trình lưu động a. Lưu lượng khối lượng của dòng môi chất qua mọi tiết diện là như nhau: G=ρ.ω.f=const. b. Vận tốc trung bình tại mọi điểm của cùng một tiết diện là như nhau và bằng vận tốc trung bình. c. Môi chất lưu động trong điều kiện đoạn nhiệt thuận nghịch...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG 6: QUÁ TRÌNH LƯU ĐỘNG VÀ TIẾT LƯU CHƯƠNG VI QUÁ TRÌNH LƯU ĐỘNG VÀ TIẾT LƯUVI.1. Những khái niệm cơ bảnVI.2. Một số công thức cơ bảnVI.3. Ống tăng tốcVI.4. Đặc điểm của quá trình tiết lưuVI.1. Những khái niệm cơ bảnVI.1.1. Những giả thiết khi nghiên cứu mộtquá trình lưu độnga. Lưu lượng khối lượng của dòng môi chất quamọi tiết diện là như nhau: G=ρ.ω.f=const.b. Vận tốc trung bình tại mọi điểm của cùng mộttiết diện là như nhau và bằng vận tốc trung bình.c. Môi chất lưu động trong điều kiện đoạn nhiệtthuận nghịch .VI.1.2. Tốc độ truyền âm và trị số MarchKhi khảo sát quá trình lưu động người ta thường dùngđến tốc độ truyền âm a, cũng tức là tốc độ lan truyềncủa những trấn động nhỏ trong môi trường: a  p  Với quá trình lưu động đoạn nhiệt thuận nghịch ta có: k .p a  k .p.v  Với khí lý tưởng: a k .R .TNếu nguồn tạo chấn động nằm trong dòng môi chấtchuyển động với vận tốc ω, thì tốc độ truyền âm thanhtheo chiều dòng môi chất là a+ω và ngược lại a-ω.Khi khảo sát sự chuyển động của dòng môi chất, ngườita thường dùng một đại lượng khác do nhà vật lý ngườiÁo March đề xuất, đó là trị số March:  M a- Nếu M1: dòng siêu âm- Nếu M=1: dòng bằng âmVI.2. Một số công thức cơ bảnVI.2.1. Quan hệ giữa sự thay đổi vận tốc vớisự thay đổi áp suấtSo sánh hai dạng của định luật nhiệt động 1 đq = di-vdp 2 d đq  di  2 2 d   v.dp  .d    v.dp 2Như vậy, dω và dp luôn ngược dấu nhau: khi áp suấttăng thì vận tốc giảm và ngược lại.VI.2.2. Quan hệ giữa sự thay đổi vận tốc vớisự thay đổi mật độ dp .d  v.dp  .d    dp d 2 d .d   .  a . d   d 2 d  M .  - dω và dρ luôn luôn ngược dấu nhau nên khi vận tốc củadòng tăng thì mật độ giảm và ngược lại.- Khi M rất nhỏ, khi vận tốc của dòng nhỏ hơn rất nhiều sovới vận tốc truyền âm thì môi chất không nén được.VI.2.3. Quan hệ giữa sự thay đổi vận tốc vớisự thay đổi tiết diện d df d 0  f   Với chất lỏng không nén được: d   0  df d  f Với chất lỏng không nén được thì vận tốc của dònggiảm khi tiết diện tăng và ngược lại. Với chất lỏng nén được: 2 d df d M . 0  f   df d 2  (M  1) f Ta thấy df và dω tùy thuộc vào dấu của M2-1 Nếu M2-1 Đối với dòng siêu âm M a ω2> a ω1> a ω1> a Ống tăng tốc Ống tăng tốc d là hữu hạn chỉ với điều kiện df0 Khi M=1 thì f  Chỉ nhìn hình dạng của ống không đủ để kết luận làông tăng tốc hay tăng áp mà phải kết hợp với hệ số M Chỉ nhìn hình dạng của ống không đủ để kết luận làông tăng tốc hay tăng áp mà phải kết hợp với hệ số MVI.2.4. Vận tốc và lưu lượng của dònga. Vận tốc của dòng d2 2 d  v.dp  đlkt 2 2 đlkt  v.dp 2 1  2.lkt12 2 2 2 2  2.lkt12  1 G1  i .i .fib. Lưu lượng của dòngVI.3. Ống tăng tốcVI.3.1. Ống tăng tốc nhỏ dầndfCông thức trên dùng được cho cả khí thực và khí lýtưởng nhưng hay dùng cho khí thực với việc sử dụng đồthị i – s hoặc bảng số. Chú ý là trong công thức lấy itheo đơn vị J/kg, nếu dùng đơn vị kJ/kg như trong cácbảng thì:  2  44 ,8 . i1  i 2 ; m / sNếu thay lkt của khí tưởng vào ta được:   p  k 1 / k  k p1v 1 1   2   ;m / s 2  2 p  k 1   1      p  k 1 / k  k RT1 1   2   ;m / s 2  2 p  k 1   1   Quan hệ giữa với p2/p1 có thể biểu diễn trên hình 4.7.Ta thấy vận tốc của dòng phụ thuộc vào bản chất (k, R),vào thông số ban đầu (p1, v1, T1…) đặc biệt phụ thuộcrất nhiều vào mức độ giãn nở β= p2/p1.Khi β= 1 thì ω= 0, giảm đến giá trị tới hạn thì βc= pc/p1bằng vận tốc truyền âm, thường gọi là vận tốc tới hạn,ký hiệu bằng ωc và βc gọi là tỉ số áp suất tới hạn. ωmax kmax 2 p1 v1 ωc β=p2/p1 k 1Tỷ số áp suất tới hạn: k 2 k 1 βc 1β c    Hình 4.7. Quan hệ giữa ω2 và p2/p1  k  1Khí lý tưởng: 1 nguyên tử: k = 1,67, ta có βc= 0,4842 nguyên tử: k = 1,4 và βc = 0,5283 nguyên tử trở lên: k = 1,3 và βc= 0,546Hơi nước bão hòa khô, lấy gần đúng k = 1,135 và βc =0,577.hơi nước bão hòa ẩm có k = 1,035 + 0,1.x khi x ≥ 0,7;nếu x = 0,7 thì k = 1,105 và βc= 0,583. Với hơi nước quánhiệt k = 1,3; βc = 0,55.Khi không cần tính chính xác, có thể lấy βc xấp xỉ 0,5nghĩ ...