【摘要】:如同讨论等温管流一样,应用式除以得并利用断面不变时的连续性方程音速公式再用等熵过程方程式所以将式、式、式代入式得所以讨论式、式:①当l增加,摩阻增加,将引起下列结果:M<1,1-M2>0,v增加,p减小M>1,1-M2<0,v减小,p增加变化率随摩阻的增加而增加。例11.3 空气温度为16℃,在1at压力下流出,管内径D为10cm的保温绝热管道。
如同讨论等温管流一样,应用式(11.52)除以得
并利用断面不变时的连续性方程
音速公式
再用等熵过程方程式
所以
将式(a)、式(b)、式(c)代入式(11.66)得
所以
讨论式(11.67)、式(11.68):
①当l增加,摩阻增加,将引起下列结果:
M<1, 1-M2>0, v增加, p减小
M>1, 1-M2<0, v减小, p增加变化率随摩阻的增加而增加。
②M<1时,摩阻增加,引起速度增加。正如等温管流一样,在管路中间绝不可能出现临界断面。至出口断面上,M只能是M2≤1。
如同等温管路证明(见参考文献[3]):M<1,且dv>0时,则式(11.67)中
1-M2>0
故
M<1
③在M=1处求得的管长就是绝热管流动的最大管长,如管道实长超过最大管长时,与等温管流情况相同。
例11.3 空气温度为16℃,在1at压力下流出,管内径D为10cm的保温绝热管道。上游马赫数M=0.3,压强比p1/p2=3.0,求管长,并判断是否为可能的最大管长。(www.daowen.com)
解 ①从马赫数M1求v1
空气k=1.4,R=287J/(kg·K),T1=(273+16)K=289K,于是得
②钢管
16℃时,空气ν=15.3×10-6m2/s
可从莫迪图查得
λ=0.0175
③应用绝热管流公式(11.65)
上式又可变为
于是
故 l≈45m
④判定是否为最大管长
求M2=v2/c2,式中v2从绝热伯努利方程及流量ρ1v1求得
ρ1v1=1.183×102=120.666
ρ2=
由伯努利方程得
取正值
M2<1,所以此管长不是可能的最大管长。
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