收缩喷管 - 收缩喷管.ppt

收缩喷管收缩喷管出口气参数计算?绝能等熵流动: 喷管各截面上的总温和总压都相同?? 2 002 e p p e p e V c T c T c T ? ?????????????? 1 0 0 0 0 0 2 2 2 1 1 1 kk e e e p e e p e e e e T p k V c T T c T R T T k p ?? ?? ? ??? ?? ?????? ? ??? ?? ? ???? ? ??? ?? ??? 10211 kkeeepM k p ?? ?? ?? ?? ?? ?? ??? ?? ?? ??出口速度:气流总温和压强比 creeeeaaMV???临界压比?背压 p b:喷管出口的外界反压 1 021 kk ecr crp p k ??? ?? ?? ??? ??????? 00 e e e e e e ep m K q A V A T ? ?? ?? 1 eM? 0 max 0 ep m K A T ??收缩喷管中质量流量随压强比的关系收缩喷管的工作状态?进口气流总压不变?:亚临界流动状态,此时 M e <1 ,p e=p b,气流在喷管内得到完全膨胀; ?:为临界流动状态,此流态的特点是 M e =1 , p e=p b,气流在喷管内得到完全膨胀; ?:为超临界流动状态,此时喷管出口马赫数 M e =1 ,p e>p b,气流在喷管出口未达到完全膨胀状态。 0 b cr p p ?? 0 b cr p p ?? 0 b cr p p ??收缩喷管出口后的流动壅塞状态?当气流处于临界和超临界状态时,喷管出口截面上的气流马赫数等于1,出口截面是临界截面,通过喷管的质量流量达到最大值。由于出口截面是声速,因而当反压进一步降低时,不能使出口截面上的气流马赫数继续增大,也不能使喷管质量流量继续增大,因此我们称流量达到最大值,Mae=1的流动状态为壅塞状态。 e mmAT pKqq 0 0 max???一旦喷管处于壅塞状态,喷管出口外界反压便不再能影响喷管内的流动。而且,无论是改变出口外界的反压,或是改变进口气流的总压、总温,都不能使喷管中任一截面上的无量纲参数发生变化,这些无量纲参数有Mae(或λe)、压强比p/p 0和温度比T /T 0,等等。例题? 3-4 空气由容积为 1m 3的气瓶通过收缩喷管流入大气(大气压强 Pa= ×10 5),喷管的出口截面积为 ×10 -4m 2,气瓶内的初始压强为 ×10 7 Pa ,求在容积流量不变的条件下的流出时间(近似认为气瓶中温度保持 288K 不变)。判断临界状态? ?空气在收缩喷管中的流动,已知进口参数为 V 1 =250m/s ,P 1 = ×10 5 Pa ,T 1 =899K ,反压 P b = ×10 5 N/m 2,试计算喷管出口处的压强、温度、速度和马赫数。拉伐尔喷管