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文档简介

第九章气体与蒸汽的流动主要内容讨论气体和蒸汽在流道中的流动，主要研究在工程上常见的绝热流动过程（可逆和不可逆过程）流动基本方程，定熵流动特性，气体在喷管中流动过程分析，不可逆过程，节流过程9-1概述应用：气轮机中气体流经喷管加速过程；叶轮压气机流经扩压管增压过程。特点：工质热力状态发生变化，流动速度发生变化，有能量转换。

9-2稳定流动的基本方程一概念稳态稳流(稳定流动)状态不随时间变化恒定的流量二几个基本方程连续性方程稳定流动能量方程熵方程状态方程(1)连续性方程

由稳态稳流特点截面面积气流速度气体比容适用于任何工质可逆和不可逆过程9-1概述(2)稳定流动能量方程

(3)

熵方程

（4）状态方程

9-3定熵流动基本特性，声速和马赫数注：增速以降低本身储能为代价

适用于任何工质可逆和不可逆过程定熵流动基本特性dcf>0dp<0导致dcf<0dp>0导致喷管中的流动特性扩压管中的流动特性声速与马赫数

声速马赫数流速当地声速声速与马赫数1三种声速M>1

超音速M=1

临界音速M<1亚音速32理想气体，定熵过程声速与马赫数基本方程管道截面变化气流速度变化例题空气流经喷管作定熵流动，已知进口截面上空气参数为p1=0.5Mpa，t1=500℃，cf1=111.46m/s，出口截面的压力为p2=0.10416Mpa，质量流量qm=1.5kg/s，求喷管出口截面上的温度，比体积，流速，以及出口截面积，计算进口截面和出口截面处的当地声速。其中cp，Rg，

已知9-4气体在喷管和扩压管中的流动喷管是气流降压增速的管道扩压管是气流减速增压的管道dc>0dp<0导致dc<0dp>0导致喷管中的流动特性扩压管中的流动特性9-4气体在喷管和扩压管中的流动管道截面变化气流速度变化喷管和扩压管流速变化与截面变化的关系流动状态管道种类管道形状Ma<1Ma>1dc>0dc<0喷管dp<012Ma<1渐缩渐扩扩喷管Ma<1转Ma>1渐缩渐扩扩压管Ma>1转Ma<112Ma>1Ma=1Ma<1Ma>1扩压管dp>012121212Ma=1滞止状态：

气体速度为0的状态临界状态：临界速度=当地声速

气流处于从亚声速变为超声速的转折点，通常称为流动临界状况。此时的各种参数称为临界参数，如临界压力pcr、临界比体积vcr、临界温度Tcr、临界截面面积Acr、临界流速cf,cr、临界声速ccr等。9-4气体在喷管和扩压管中的流动9-5喷管中气体流动的计算设计计算:给定喷管进、出口参数及需要流过的气体流量的情况，计算出口参数，设计喷管尺寸。校核计算：已知喷管情况下，根据进、出口参数校验气流在喷管内是否完全膨胀，及实际的流速和流量。完全膨胀：喷管出口截面压力等于背压背压：喷管出口外的介质的压力计算公式计算滞止参数、临界参数、管内任意参数的关系9-7有摩擦的绝热流动有摩擦的绝热流动过程是不可逆过程结果：喷管实际出口流速小于理想流速喷管效率：实际动能与出口理想动能之比节流过程：流体在管道中经节流阀、孔板等设备时压力降低的一种过程。节流过程中流体处

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