Газодинамические функции потока

Газодинамические функции потока

1.1. Полная энтальпия потока.

Из термодинамики известна связь между теплоемкостями:

;

Теплосодержание или энтальпия:

 или

Тогда:

 → , или

Принимая во внимание что: , можно записать:

Рекомендуемые материалы

                                                          (1)

Уравнение энергии:

С учётом (1) можно представить:

В случае энергетически изолированного течения:

, или:

Из последнего уравнения видно, что если газовую струю затормозить полностью, то теплосодержание газа достигает максимально возможного значения:

 – полное теплосодержание.

1.2. Соответствующая полному теплосодержанию температура  называется температурой торможения.

Для воздуха .

Истинная температура обтекаемой газом поверхности отличается от температуры торможения за счёт теплоизлучения в пространство:

,

где φ – коэффициент торможения.

При замере температуры газа, движущегося с большой скоростью, термометром:

1.3. Максимальная скорость потока. Число Маха.

Из уравнения полного теплосодержания  следует, что максимальная скорость потока получится в том случае, когда:

Число Маха характеризует степень преобразования энтальпии в кинетическую энергию потока.

· При М<1 – течение газа называется дозвуковым;

· При М>1 – сверхзвуковым;

· При М=1 – режим критический и температура – критическая.

;

;

Отношение скорости потока к критической скорости звука под коэффициент скорости, так же как и М характеризует степень энтальпии потока в кинетическую энергию.

Данному числу Маха М соответствуем вполне определимые значения .

1.4. Механическая форма уравнения энергии.

Уравнение энергии для единицы массы газа при отсутствии теплообмена с окружающей средой в дифференциальной форме:

 – механическая форма уравнения энергии.

После интегрирования:

 – обобщенное уравнение Бернулли

Рекомендация для Вас - Абылай Хан.

Если  и , то:

Для несжимаемой жидкости, когда γ=const:

, или: