Струйные аппараты - Соколов Е.Я.
ISBN 5-283-00079-6
Скачать (прямая ссылка):
U uUU
л «а л 'So
? S1 ё
SSgg-
SSsg
О CS
&
S
>*
?& S а
S о
ю
CS Ю <М
I Cik-
<k AV
>>
CX
С
S
>>
о.
5
«
л
XO
2
t?
л
5
о.
О
>>
O-
C
S*
E
&
S
>»
E О*
Sw
?•* U C
?
0
CL)
S
С
к
ч
е=с
&
а.
я
с « а о.
§ в
|JQ U
Я S »S Я >> O-
&ё CJ S
XO
2
t?
CL)
*
S
S
W >> CO Ou L+ П >>>> CX а> S S >> .
1 W К со
CO S О* О)
,S >> 'S о. га а* а н
CX
о
Ё
S
Э
>>
о
0
о
*=с
о
CQ
XO
2
с;
M
CL)
S
S
к
га к и со
CL
С Ou
>>5
а> >» S і
* W
К CO
Sa
а н
О
О-
§
к
ч
е=С
CX
я
с
с ¦' _
CO ж га
4> H
Я 5«
Я о
»S
>¦? р. CO H Q.
CJ H
к
CO
XO
2
t?
к
CO
S
CL)
>>
CX
S
й
S
S
S
•* а> S W ?• CO >» О* Ou о п
'S >»
га (у О* X
1 *s
2 о °* S -
CL)
2 >>
S O-« S W H О M о
h ID д
8*1 о * S
s 2
а> я
S-5
я я о
H О) га ас &3«
S-SJ э <>8 &
а
S
t
Я
CO
CO
а
12
a
Ou
О
Ё
CL)
S
S
CL)
a
S
к
*=с
о
0
о
Ou
CO
E
XO
2
t?
S
H
S
я к
~ CO К U CO >> Ь Ou в
9* >> с а) >> я
w «
га к а» га
»2 S хо а> со >> (X Ou
о
О) а) о Ou S О H
га т U s
<V
P-9« Ь О < я
»S
CL)
&
2 S S Ь
Я о S *
I я
S •©<
Рабочая — неупругая, инжек- Любая Пароводяные смешивающие по-тируемая — упругая догреватели
Струйные аппараты, в которых полностью изменяется агрегатное состояние одного из взаимодействующих потоков, можно разделить на два типа. К первому типу относятся аппараты, в которых рабочей средой является пар, а инжектируемой — жидкость (парожидкостные инжекторы). Ко второму типу относятся аппараты, в которых рабочей средой является жидкость, а инжектируемой — пар (струйные подогреватели).
Указанная классификация струйных аппаратов приведена в табл. 1.1. В названии аппарата вначале, как правило, указывается вид рабочей среды (газ, пар, вода). В этих названиях учтена установившаяся терминология.
Каждый из указанных типов струйных аппаратов имеет свои характерные особенности, которые должны учитываться при его расчете.
В то же время все струйные аппараты имеют много общего, поскольку процесс их работы описывается уравнениями (1.1) — (1.3).1
В настоящей книге по чисто методическим соображениям детально рассмотрены процессы и выведены все расчетные уравнения только для двух типов струйных аппаратов — газоструйных компрессоров и струйных насосов. Введением в эти расчётные уравнения ряда дополнительных условий получены уравнения для расчета других типов струйных аппаратов.
1.4. Газодинамические функции
При расчете струйных аппаратов широко используются газодинамические функции (см. приложения 1—5). Рассмотрим вывод основных газодинамических функций.
При преобразовании внутренней энергии газового потока в кинетическую энергий связь между изменением температуры потока и развиваемой им скоростью определяется формулой
о?/2 = Cp (T0-T), (1.5)
где Wa — изоэнтропная скорость потока, м/с; ср — удельная изобарная теплоемкость, Дж/(кг-К); T0 — температура торможения потока, К, T — температура потока при скорости w, К.
Газовая постоянная потока R = с„—с„, Дж/(кг-К). Удельная изо-хорная теплоемкость cv = CpIk, где R — показатель адиабаты.
Поэтому
cv = kR/(k—1). (1.6)
/
Из совместного решения (1.5) и (1.6) следует
V^r^(r°“r)
13
(1.7)
Скорость звука в газе
a = ^fkRT. (1.8)
Критической скоростью потока называется скорость потока, равная местной скорости звука.
Из условия а = Wtt путем совместного решения уравнений (1.7) и (1.8) выводится формула для расчета температуры потока при его критической скорости:
г*-TfTlv (1'9)
Приняв в уравнении (1.7) T = Г*, получим выражение для расчета критической скорости потока а*, м/с:
".=Vttt^=V
2k
H-, - V 4+, ^=л/тТГ-^'<110'
где р0, v0, P0 — параметры торможения потока: давление (Па), удельный объем (м3/кг) и плотность (кг/м3).
Газодинамические функции связывают термодинамические параметры потока (температуру, давление, плотность и др.) с его приведенной скоростью, т. е. отношением скорости потока при его изоэн-тропном (адиабатном) течении к критической скорости:
X=WtJait. (1.11)
Из совместного решения уравнений (1.7) и (1.10) находим
2k
Po
(1.12)
Таблица 1.2. Показатели адиабаты и газовые постоянные рида
рабочих тел
Рабочее тело Химиче- ская формула Молекулярная масса M J1 Il Газовая постоянная R
Дж/(кґград) ккал/(кг-град)
Азот N2 28 ¦ 1,40 297 0,071
Аргон Ar 39,9 1,68 208 0,050
Водород H2 2 1,41 4121 0,985
Воздух — 29 1,40 287 0,0685
Водяной пар H2O 18 1,30 463 0,110
Гелий He 4 1,66 2078 0,496
Диоксид углерода CO2 44 1,30 189 0,0448
Кислород O2 32 1,40 259,7 0,062
Криптон Kr 83,8 1,67 100,3 0,024
