Что такое параметры торможения

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Параметры торможения будем считать не меняющимися во времени, что обеспечивается большими размерами емкости по сравнению с Sl / 2 и что является необходимым условием стационарности истечения.  [1]

Параметры торможения будем считать не меняющимися во времени, что обеспечивается большими размерами емкости по сравнению с 51 / 2 и что является необходимым условием стационарности истечения.  [2]

Параметрами торможения или полными параметрами называются параметры в той точке потока, где скорость газа равна нулю. Эти параметры отмечают звездочкой.  [3]

Если параметр торможения г близок к единице, то 1 — т ] С 1 и эта формула, обычно называемая формулой Тейлора, переходит в формулу ( IV.  [4]

К параметрам торможения относится длина тормозного пути, время торможения, скорость и ускорение в конце процесса, а также давление воздуха в тормозной полости.  [7]

Под параметрами торможения в данном поперечном сечении трубки тока подразумеваются параметры, которыми будет характеризоваться газ при приведении его мысленно к состоянию покоя изоэнтропическим путем, то есть с сохранением той энтропии, которую имел движущийся газ в рассматриваемом поперечном сечении. Параметры торможения обозначаются следующим образом: То — температура торможения; ро — давление торможения; i0 — энтальпия торможения; ро — плотность торможения.  [8]

О — параметры торможения ( нижний индекс); а — параметры в выходном сечении сопла.  [9]

Если же параметры торможения берутся в одном сечении потока, а величины р, Т, р, v — в другом, то формула (11.6) справедлива для адиабатического процесса, а формулы (11.7) — (11.9) — только для изэнтропического процесса.  [10]

О отмечены параметры торможения набегающего потока .  [11]

Здесь сразу записаны параметры торможения , определяющие полную удельную работу ступени компрессора, так как обычно при выполнении расчетов, связанных с обработкой результатов эксперимента или решением прямой задачи, эти параметры становятся известными в первую очередь. Вносимая при этом погрешность весьма незначительна, так как статические параметры во входном и выходном сечениях ступеней из-за малости скоростей сн и ск обычно почти не отличаются от параметров торможения.  [12]

При изоэнтропийном течении параметры торможения во всех точках имеют одно i: то же значение.  [13]

Параметры торможения. Критическая скорость. Число Маха

Анализ и расчеты гидромеханических и термодинамических характеристик потоков газа при использовании уравнения Бернулли значительно упрощаются, если на линии тока имеется точка, в которой скорость газа равна нулю. Например, при истечении газа из резервуара (рис. 17.2), имеющего объем достаточно большой, чтобы можно было скорость в нем

Рис. 17.2. Параметры торможения при истечении газа из резервуара полагать равной нулю, считают, что на участке линии тока в резервуаре скорость равна нулю. При этом уравнения Бернулли (17.30), (17.32) и (17.33) для этой линии представляют в виде

где р₀, р₀, Т₀ и a_Q — значения соответствующих величин в резервуаре.

При набегании потока газа на твердое тело (рис. 17.3) вдоль линии тока, которая на поверхности твердого тела в точке В разветвляется, элементарные объемы газа уменьшают свою скорость (тормозятся) от значения и в точке А до нуля в точке В, следовательно, и для линии тока АВ уравнение Бернулли можно представить в виде (17.34), (17.35) и (17.36), где р₀, р₀, Г₀ и a_Q — значения этих величин в точке В. Значения величин р, р, Т и а в точке линии тока, где и = 0, называют параметрами торможения, а саму эту точку — точкой торможения.

В общем случае в реальных потоках такой точки, в которой скорость газа равна нулю, может и не быть, поэтому параметры торможения следует рассматривать как некоторые расчетные параметры потока. Так, согласно (17.35), вдоль всего потока (или вдоль линии тока) величина Г₀ является постоянной и характеризует его полную энергию (если нет теплообмена через границы).

Из уравнения (17.36) следует, что при увеличении вдоль потока скорости газа и местная скорость звука а уменьшается. Это происходит вследствие убывания температуры потока Т при росте скорости и [см. (17.28)]; скорость звука в точке торможения а₀, как и температура торможения Т₀, остаются неизменными. Уравнение (17.36) позволяет найти такую скорость газа и, которая будет равна скорости звука в этой же

Рис. 17.3. Точка торможения при обтекании шара точке линии тока. В этом случае скорость звука а называется критической и обозначается а. При условии и = а = а* из уравнения (17.36) следует

Из этого равенства получим

Соотношение между скоростью газа и и скоростью распространения возмущений в потоке газа а играет решающую роль в определении свойств газовых потоков. Отношение скорости движения газа и в какой-либо точке потока к скорости звука а в этой же точке называется числом Маха и обозначается через М

Если и а и М> 1, то поток называется сверхзвуковым; возмущения в нем могут распространяться только вниз по течению (они разносятся со скоростью а, но сносятся вниз по течению со скоростью и > а). Тело, введенное в сверхзвуковой поток, может воздействовать лишь на ту его часть, которая расположена ниже по течению. Частицы газа набегают на тело, не успевая подготовиться к обтеканию, и только в непосредственной близости к его лобовой поверхности изменяют свою скорость, образуя ударный (уплотненный) слой (рис. 17.4).

Рис. 17.4. Шар, движущийся при М = 1,53; темная линия отделяет сверхзвуковой поток (слева) от дозвукового

Рис. 17.5. К расчету обледенения самолета

Приведем пример использования термодинамических форм уравнения Бернулли. Полет самолетов при низкой температуре воздуха опасен вследствие обледенения крыльев и фюзеляжа. В частности, обледенение стенок командирской кабины осложняет управление (рис. 17.5). Рассчитаем, какова должна быть скорость самолета, чтобы на внешней поверхности стекол кабины температура воздуха обеспечивала отсутствие обледенения.

Пусть в точке А температура наружного воздуха t_A = —30 °С (Т_А = 243 К), а отсутствие обледенения гарантировано при температуре в точке В на поверхности стекла t_B = 20 °С (Т_в = 293 К). В инерционной системе координат, движущейся со скоростью самолета V (см. рис. 17.5), скорость точки В равна нулю, так что она является точкой торможения. Запишем уравнение (17.35) для двух точек, лежащих на линии тока, проходящей через точку В, полагая, что вторая точка А достаточно удалена от самолета и в принятой системе координат скорость в ней равна (—V). Тогда, согласно (17.35), имеем

Таким образом, во избежание обледенения самолет должен иметь скорость V> 1140 км/ч.

Параметры торможения

Из уравнения энергии следует, что для энергоизолирован­ного течения газа (обмен механической работой и теплом. с внешней средой отсутствует) сумма энтальпии и кинети­ческой энергии для любого сечения потока постоянна, т, е,

Очевидно, что в сечении, где поток тормозится (с= 0), энтальпия будет наибольшей. Энтальпию, соответствующую заторможенному потоку, называют полной энтальпией, или энтальпией торможения и. обозначаютh*. Таким образом,

Получаемая при таком торможении температура газа назы­вается также полной температурой, или температурой тормо­жения и обозначается Т*

Газ в заторможенном состоянии характеризуется также давлением р*, называемым полным, или давлением торможе­ния, и плотностью ρ*. Полное давление газар* определяется из предположения, что торможение газа не только энергоизолированно, но и происходит без трения. Это позволяет исполь­зовать для установления связи между различными полными параметрами и действительными параметрами, иногда назы­ваемыми статическими, уравнение идеальной адиабаты:

В газовой динамике для характеристики свойств газовых потоков используется число Маха(М), равное отношению скорости потока в сечении к скорости звука в этом же сече­нии. Из курса физики известно, что скорость звука зависит от свойств газа и его температуры и подсчитывается по формуле:

Воспользовавшись этой формулой для скорости звука и известным из термодинамики соотношением

Отсюда видно, что отношение параметров торможения к статическим является функцией числа М.

Течение газон через сопла и диффузоры

Движение газа в каналах имеет большое практическое значение. Так, в случае, когда необходимо преобразовать по­тенциальную энергию потока и кинетическую, используются сопла. Преобразование кинетической энергии потока в потен­циальную осуществляется в диффузорах.

Соплами называются каналы, в которых происходит уве­личение скорости потока и уменьшение давления. Газ, проте­кая по соплу, расширяется.

Диффузорами называются каналы, в которых скорость. потока уменьшается, а давление растет. Газ в процессе тече­ния по диффузору сжимается.

Для того чтобы определить форму сопел и диффузоров, не­обходимо знать зависимость площади поперечного сечения. канала от параметров газового потока. Такую зависимость можно получить, используя уравнения неразрывности, движе­ния и процесса.

Последовательно логарифмируя и дифференцируя уравне­ние неразрывности

Процесс течения газа по каналу энергетически изолиро­ван и считается идеальным, т. е. происходящим без трения. Для такого течения в соответствии с уравнением Бернулли

Подставляя в это выражение dp из уравнения Бернулли, получим

Объединив это выражение с уравнением расхода, получим уравнение, связывающее изменение площади поперечного се­чения канала с изменением скорости:

Из этого уравнения видно, что дозвуковой поток (М<1) будет тормозиться (dc<0) в расширяющемся канале(dF>0) и разгоняться(dc>0) в сужающемся канале(dF<0). Сверх­звуковой поток(с>а, М>\) будет тормозиться(dc<0) в су­жающемся канале(dF<0) и разгоняться(dc>0) в расши­ряющемся канале(dF>0). Таким образом, форма диффузо­ра или сопла будет зависеть от числаМ потока на входе.

Рис. Форма диффузоров и сопел: а) дозвуковой диффузор; б) дозвуковое сопло; в)сверхзвуковое сопло.

В компрессорах и турбинах, как правило, поток газа на входе имеет входе в каналы имеет скорость, меньшую, чем скорость звука в этом сечении. Поэтому в качестве диффузора используется расширяющийся канал. Форма сопла зависит от того, до какой скорости раз­гоняется в нем поток. Если поток разгоняется до скоро сти, меньшей, чем скоростьз вука, или равной скоростивука, то сопло должно быть сужающимся. Увеличение скорости потока сверх скорости звука возможно, если сопло будет иметь сужающийся участок, на выходе из которого скорость потока будет равна скорости звука, и следующий за ним расширяющийся участок для увеличения скорости сверхзвукового потока (рис. ). Сопло такой фор­мы часто называют соплом Лаваля.

Изменение параметров газа при движении его вдоль соп­ла Лаваля может быть установлено с помощью уравнений энергии и процесса, Скорость газа в каком-либо сечении сопла определяется по уравнению энергии для мпгрплполироипппого потока

где h*— энтальпия торможения газа на входе в сопло;

h — энтальпия газа в рассматриваемом сечении. Выразив энтальпию через температуру, получим

Отношение температур может быть заменено с помощью уравнения процесса отношением давлений

При движении газа вдоль сопла скорость газа растет, а давление и температура уменьшаются (рис. ). В соответ­ствии с температурой уменьшается и скорость звука. В самом узком сечении, где скорость потока становится равной ско­рости звука, устанавливается критический режим течения. Все параметры в этом сечении называются критическими.

Температура в критическом сечении Т_кр определяется из условия, что в этом сечении

зависит лишь от рода газа (k, R) и температуры торможения на входе в сопло.

Давление, которое установится в критическом сечении,

Таким образом, отношение давления в критическом сече­нии к давлению торможения на входе в канал, обозначае­мое β_КР, зависит только от атомности газа:

Обычно, когда рассматривается истечение газа из сопла, задаются параметры газа на входе в сопло (р₁*, Т₁*) и давле­ние среды(р₂), в которую происходит истечение.

Сравнение располагаемой степени расширения газа (р₁*/р₂) с критической (1/ β_КР) позволяет установить, какой характер течения, будет на выходе из сопла и какую форму должно иметь сопло. Так, если

поток на выходе из сопла будет дозвуковой и сопло должно иметь форму сужающегося канала. При равенстве

сужающемся сопле будет достигнута звуковая скорость. Сверхзвуковая скорость может быть достигнута лишь в сопле Лаваля при условии, что

Секундный массовый расход газа через сопло может быть подсчитан по выходному сечению:

Для анализа влияния различных факторов удобно выра­зить массовый расход через параметры на входе в сопло и степень расширения газа в нем. Для этого воспользуемся уравнением адиабаты

полученным выше выражением для скорости с, и уравнением состояния

Если степень расширения р₁*/р₂ больше критической (1/Р_кр), то расход газа удобнее определять через критическое сечение, подставив в формулу дляG вместо отношенияp₂/ p₁* величину β_КР. Тогда после преобразований получим

Торможения параметры

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия . Главный редактор Г.П. Свищев . 1994 .

Смотреть что такое «Торможения параметры» в других словарях:

торможения параметры — торможения параметры — параметры изоэнтропически (без обмена энергией с внешней средой) заторможенного газа: плотность торможения p0, температура торможения Т0, полное давление p0, энтальпия торможения H. Играют важную роль при движении… … Энциклопедия «Авиация»

торможения параметры — торможения параметры — параметры изоэнтропически (без обмена энергией с внешней средой) заторможенного газа: плотность торможения p0, температура торможения Т0, полное давление p0, энтальпия торможения H. Играют важную роль при движении… … Энциклопедия «Авиация»

параметры торможения — параметры заторможенного потока; параметры торможения Параметры газа в результате его адиабатного торможения до скорости, равной нулю … Политехнический терминологический толковый словарь

параметры заторможенного потока — параметры заторможенного потока; параметры торможения Параметры газа в результате его адиабатного торможения до скорости, равной нулю … Политехнический терминологический толковый словарь

параметры заторможенного потока — параметры торможения Термодинамические параметры газа, устанавливающиеся при обратимом адиабатном торможении потока до скорости, равной нулю. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 103. Термодинамика. Академия наук СССР. Комитет научно… … Справочник технического переводчика

параметры воздуха за компрессором — Полное давление (давление), температура торможения (температура), скорости, чисел M и λ воздуха в выходном сечении компрессора … Политехнический терминологический толковый словарь

параметры воздуха перед компрессором — Полное давление (давление), температура торможения (температура), скорости, числа M и λ и воздуха во входном сечении компрессора … Политехнический терминологический толковый словарь

параметры газа в выходном сечении сопла — Полное давление (давление), температура торможения (температура), скорости, чисел M и λ газа в выходном сечении реактивного сопла … Политехнический терминологический толковый словарь

параметры газа за турбиной — Полное давление (давление), температура торможения (температура), скорости, чисел M и λ газа непосредственно за последней ступенью турбины … Политехнический терминологический толковый словарь

параметры газа перед турбиной — Полное давление (давление), температура торможения (температура), скорости, числа M и λ газа непосредственно перед сопловым аппаратом первой ступени турбины … Политехнический терминологический толковый словарь