1、第九章噴嘴和擴(kuò)壓器管，本章介紹了熱基礎(chǔ)理論在噴嘴和擴(kuò)壓器中的應(yīng)用。在葉輪動力機(jī)上，熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能是在噴嘴上完成的。噴嘴是用于增加氣體或蒸汽流速的可變截面線軸。這是噴嘴。氣體或蒸汽在噴嘴中絕熱膨脹，壓力降低，流速增加。高速流動的氣流撞擊葉輪的葉片，旋轉(zhuǎn)葉輪，使氣流的動能轉(zhuǎn)化為葉輪旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。1，與噴嘴中的熱過程不同，在工程上還有另一種轉(zhuǎn)換。也就是說，當(dāng)高速氣流進(jìn)入可變截面線軸時，氣流的流速會下降，壓力會增加。這種可變截面線軸稱為擴(kuò)散管，它可以提高氣流的壓力，從而降低速度。擴(kuò)散管應(yīng)用于葉輪壓縮機(jī)。本節(jié)介紹了比熱容被指定為值的理想氣體的可逆過程，僅考慮沿流動方向的狀態(tài)和流速的變化。也就是說，流被

2、視為一維流。還假定氣體的流動是穩(wěn)定的。2，1，一維穩(wěn)定流的基本方程，(a)連續(xù)性方程根據(jù)質(zhì)量守恒原理，通過某一截面的流體的穩(wěn)定性保持不變。如果截面面積為a，則該截面中流體的流速為c，大于體積，則流，常數(shù)，3，常識稱為穩(wěn)定流的連續(xù)性方程。其兩側(cè)的微分，4，(2)能量方程表明，在噴嘴和擴(kuò)散管的流動中，流道短，工作流體流速高，因此工作流體和外部流體之間幾乎沒有熱交換。在流動過程中，工作流體和外部世界也交換軸，工作流體和進(jìn)出口比特的差異不可忽視，因此常識說明，5，兩邊不同，常識說明工作流體的流速增加來自流動過程中工作流體的焓降。工作流體的流速降低時，焓增加。6，q=0，如果可以反轉(zhuǎn)，則由下而上指示必須

3、存在壓力降才能在流動過程中增加工作流體流速。因此，差壓是提高工作流體流動速度的必要條件，也是流速增加的動力。7，(3)過程方程，固定熵(絕熱可逆)流中工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)變化遵循一定熵的過程方程，常數(shù)，兩邊微分，8，常識說明在一定熵流中壓力下降時比體積增加。根據(jù)接觸能量方程分析，工作流體流速與非體積同時增加或減少，而壓力變化分別與非體積變化和流速變化相反。9，2，聲速和馬赫數(shù)，物理學(xué)所知，聲速，根據(jù)工程方程，是，10，常識與氣體的熱狀態(tài)有關(guān)，氣體的狀態(tài)不同，聲速也不同。氣體流動過程中氣體的熱狀態(tài)改變時，聲速也要改變。因此，氣體介質(zhì)中的聲速是脂肪的聲速，即一個截面上熱狀態(tài)的聲速。11，馬赫數(shù)是特定截面

4、內(nèi)氣體流速與相應(yīng)聲速的比率，根據(jù)m的大小，流動可以分為亞聲速流超音速流，12，3，噴嘴和擴(kuò)散管內(nèi)氣體的固定熵流，從上述基本方程中，馬赫數(shù)可以得到參數(shù)截面和流速變化之間的關(guān)系13，因此稱為管內(nèi)流的特性方程，噴嘴的主要目的是增加氣體流速根據(jù)性質(zhì)方程式，若要在氣流流動時建立，您必須建立。流動方向沿上游截面逐漸減少的噴嘴稱為錐形噴嘴，如圖所示。在本例中，它稱為漸變噴嘴，如圖所示。14、項(xiàng)目中很多情況下需要?dú)怏w從加速到加速。為了增加氣體流速，壓力持續(xù)下降。氣體在噴嘴內(nèi)部的絕熱流動中壓力降低，溫度下降，聲速持續(xù)降低，流速增加和聲速持續(xù)減少，馬赫數(shù)總是增加。收縮噴嘴中的馬赫數(shù)可以增加到極限值1。在漸進(jìn)噴嘴中

5、，馬赫數(shù)可以從1開始增加。15，因此，在足夠的壓差條件下，為了使m從連續(xù)增加到，必須采用由收縮噴嘴和漸進(jìn)擴(kuò)展噴嘴組合而成的縮放噴嘴，又稱拉瓦爾噴嘴?？s放噴嘴中最小的截面，即頸部截面中的流，是m=1的聲速流。這個截面是的亞音速流和的超音速流的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，稱為臨界截面。臨界截面的狀態(tài)參數(shù)稱為臨界參數(shù)，用下標(biāo)Cr表示。16，減少噴嘴的出口流速可以在極限條件下增加，此時是出口剖面臨界剖面。工程噴嘴入口通常低氣流速度，m始終小于1，入口m 1的漸進(jìn)噴嘴很少單獨(dú)使用。17，對于擴(kuò)散管，使用的主要目的是為了提高氣流的壓力，在流動過程中流量減少，壓力增加。在M 1中，這種擴(kuò)散器稱為擴(kuò)散器管。在項(xiàng)目中，延伸管僅限于

6、m 1的情況，因此通常省略兩個延伸字。18，4，噴嘴計(jì)算，(a)流量計(jì)算，噴嘴入口氣體流速小時可以忽略計(jì)時，能量方程，19，此公式直接從能量方程導(dǎo)出，因此對工質(zhì)和過程的可逆性沒有限制。理想氣體的情況，蒸汽的情況，還有檢查，通過檢查表可以得到。20，在固定熵條件下，如果工作流體是理想氣體，則在可推式、自下而上說明噴嘴中的氣體固定熵流中，噴嘴出口處的氣體流速取決于工作流體特性、進(jìn)口參數(shù)和氣體排放口對進(jìn)口的壓力比。在工作流體、氣體進(jìn)口狀態(tài)都確定的條件下，氣體出口流速取決于壓力比，其值隨著減少而增加。但是，21，但是，這個最大出口速度達(dá)不到。因?yàn)榇藭r出口的橫截面積必須是無限的。實(shí)際上也受噴嘴形狀的限制。22，(2)臨界截面的氣體壓力與進(jìn)口(初始速度約為0)壓力的比率稱為臨界壓力比，lo，23，公式和解決方案，24僅根據(jù)氣體的熱特性確定絕熱指數(shù)，因此氣體必須具有一定的臨界壓力比。比熱的理想氣體單原子氣體k=1.67臨界壓力比0.487雙原子氣體k=1.4臨界壓力比0.528多原子氣體k=1.