Задача 2б. Найти силу действия потока на стенку диффузора, если задан массовый расход Qm = 1,5 кг/с, давление в начальном сечении p1 = 0,4 МПа. Температура Т = 290 К принимается постоянной вдоль потока. Газ считать идеальным, трением и силой веса пренебречь. Площади живых сечений: F1 = 11 м2 ; F2 =30 м2. Давление во втором сечении p2 = 0,2 МПа.
Решение. Сила действия потока воздуха на стенку диффузора определяется из уравнения Закона изменения количества движения для установившегося течения газа в проекции на ось х при условии, что Тх=Gх=0:
F = - R = Qm (v1 – v2) + p1 F1 – p2 F2 .
Определим параметры потока v1и v2, входящие в уравнение. Из уравнения Клайперона:
Из закона сохранения массы:
Аналогично для второго сечения:
Очевидно, что сила действия потока газа на стенку диффузора при пренебрежении весом направлена вдоль оси диффузора х. Определим ее:
Знак минус указывает на то, что сила F направлена в сторону, противоположную оси х
Задача 8б. Покоящийся воздух перед входом в сопло Лаваля имеет давление р0 = 3 МПа. В конце сопла давление составляет р2 = 0,25 МПа. Площадь наименьшего сечения равна Fкр = 10 см2. Найти площадь выходного сечения, считая движение изэнтропическим. Как изменятся остальные параметры потока после прохождения сопла?
Решение. В сопле Лаваля полное расширение газа с понижением его давления до давления его среды. В узком сечении сопла параметры газового потока равны критическим.
Массовый расход через его разные сечения остается постоянным:
Отсюда:
Скорость газа в узком сечении:
Другие критические параметры для двухатомного газа при k = 1,4:
Параметры газа на выходе из сопла Лаваля определяются по уравнениям соотношения параметров в адиабатном процессе:
Подставляем:
Задача 12б. По газопроводу передается газ в количестве Qm= 4,5 тыс.т/сут. По трассе расставлены компрессорные станции, которые дают абсолютное давление на выходе р1 = 3 МПа. Давление в конце каждого участка (на входе в компрессор) р2 = 1,5 МПа. Диаметр газопровода D = 630 мм. Определить расстояние между компрессорными станциями, если при атмосферном давлении рат = 0,1 МПа и температуре перекачки t = 20̊ C плотность газа ρ=0,829 кг/м3. Газ считать идеальным, процесс изотермическим. Построить линию падения давления по длине газопровода.
Решение.
Расчетное уравнение для определения объемного расхода газа по газопроводу (млн м3/сут):
D измеряется в мм; р в МПа; t в Кельвинах; L в километрах.
Отсюда:
Определение давления газа по длине газопровода:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
