Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


В дифференциальной форме это будет




 

(7.93)

 

Аналогичным путем можно получить и уравнение Бернулли. Оно имеет вид:

 

(7.94)

 

Расчет лопаточных решеток или межлопаточных каналов вращающихся рабочих колес удобно производить в относительном движении, так как появляется возможность использовать богатые материалы по исследованию неподвижных решеток и каналов. Но при этом возникает вопрос, насколько правомерен переход из неподвижной системы координат во вращающуюся, т.е. переход от абсолютного движения к относительному. Ответ на этот вопрос вытекает из формул (7.93) и (7.94).

Если, например, в осевой турбомашине течение происходит по цилиндрическим поверхностям, т.е. радиус линии тока на входе и выходе одинаков, то u=соnst, du=0, следовательно, формулы (7.93) и (7.94) принимают такой же вид, как обычное уравнение энергии и уравнение Бернулли для абсолютного движения. Тогда все расчеты можно вести по обычным формулам, заменяя в них абсолютную скорость с на относительную w. Если же радиус линии тока на входе и выходе неодинаков, т.е. u≠соnst, то в уравнениях необходимо учитывать изменение величины u2 /2. При Qe=0 и u=соnst уравнения энергии (7.92) и (7.93) приобретают вид, соответствующий энергоизолированному потоку, следовательно, относительное движение является энергоизолированным, несмотря на то, что абсолютное происходит с подводом или отводом механической работы. Если ввести понятие температуры торможения в относительном движении[8]

(7.95)

 

то, преобразовав формулу (7.92) к виду

cp (t1*– t2*) – (u 12 – u 22)/2 = 0,

нетрудно заметить, что для рассматриваемого случая (u=соnst, Qe=0) = соnst. Это объясняется тем, что при u=соnst на поток в межлопаточном канале не действуют никакие массовые силы, кроме сил тяжести, которыми обычно пренебрегают. Если u≠соnst, то изменяется, т.е. в относительном движении к газу подводится или отводится механическая работа, равная (u12–u22)/2. Это есть работа центробежных сил.

Значения термодинамических параметров состояния газа р, ρ, Т, а следовательно, и скорости звука а = , не зависят от того, в каком движении — абсолютном или относительном — они рассматриваются. Этим свойством можно воспользоваться при установлении зависимости между Т* и . Действительно

откуда

или, с учетом выражения (7.89),

(7.96)

 

Относительная скорость w, достигшая в каком–либо сечении величины местной скорости звука, называется критической скоростью в относительном движении. Она обозначается . Положив в (7.95) w= и Т= , получим

 

(7.97)

 

Эта формула имеет такой же вид, как и для абсолютного движения. Заметим, что не изменяется также вид формул для критических отношений давлений и плотностей

(7.98)

(7.99)

Из формулы (7.97) и формулы скорости звука а = легко получается выражение для , имеющее тот же вид, что и для акр а именно:

 

(7.100)

 

Вполне понятно тогда, что не должен изменяться и вид формул связи критической скорости, максимальной скорости в относительном движении и скорости звука. Простой проверкой нетрудно убедиться, что

 

(7.101)

и

(7.102)

 

В относительном движении, так же как и в абсолютном, удобно пользоваться безразмерными скоростями — числом

 

(7.103)

и приведенной скоростью

(7.104)

 

Они связаны между собой такой же зависимостью, как и в абсолютном движении (см. формулы (2.54) и (2.55)).

Параметры торможения в относительном движении , и при помощи газодинамических функций торможения , и (см. формулы (2.59), (2.60) и (2.61)) связываются с термодинамическими параметрами р, Т, ρ, только в качестве аргумента в газодинамических функциях нужно брать приведенную скорость в относительном движении . Это же можно сделать и при помощи формул (2.56), (2.57), (2.58), в которых число М берется в относительном движении .

Нужно заметить, что параметры торможения в относительном движении имеют вполне определенный физический смысл. Если датчики давления торможения и температуры торможения укрепить непосредственно в межлопаточном канале вращающегося колеса, то соединенные с ними приборы покажут величины и .

Формулу массового расхода

 

mсек = ρ w F

 

путем преобразований нетрудно привести к следующему виду:

 

(7.105)

или

(7.106)

 

Следовательно, и расходные функции и могут быть использованы в расчетах относительного движения так же, как и абсолютного.

Из всего изложенного следует, что пользуясь критической скоростью , приведенной скоростью , параметрами торможения , , , можно рассчитывать газовый поток во вращающейся системе координат теми же методами, что и в абсолютном движении. При этом, если Qе=0 и и=соnst, то поток рассчитывается как энергоизолированный: =соnst, =соnst, для идеального газа или для течения с потерями.

Чтобы этим методом можно было пользоваться практически, надо дать еще формулы связи между параметрами абсолютного и относительного движения. Для температур торможения такая связь была установлена формулой (7.96). Для критических скоростей ее можно получить из соотношения

 

откуда

(7.107)





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-06; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 560 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Начинать всегда стоит с того, что сеет сомнения. © Борис Стругацкий
==> читать все изречения...

2321 - | 2074 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.008 с.