Торможение расширения газа

Из соотношений (3.4.7.3) и (3.4.7.4) следует, что эмпирические корреляции следует искать для объемной доли сплошной срсды, для касательных напряжений, а при наличии участков торможения и разгона, каковыми обычно являются начальный и поворотные участки трассы, — для приращений скоростей. Для газового потока можно учесть также приращение скорости материала, вызванное расширением газа. [c.218]

Из формул (1) — (3) следует, что структура течения в области 1 характеризуется резким расширением газа, что сопровождается падением температуры Т вдоль линий тока. Оценки показывают, что нри Го 10 °К, Ма = Га см, у = 1,6 -Н 1,3 СКОрОСТЬ охлаждения может достигать 10 —10 °К сек , что должно резко повлиять на кинетическую картину течения —создать условия для нарушения равновесного распределения энергий по колебательным степеням свободы и способствовать образованию высоких концентраций атомов и радикалов в сверхзвуковых струях смеси молекулярных газов СОз, ИзО, Из, N3 при высоких температурах торможения. [c.194]

Для использования работы расширения газа в детандере ( торможения детандера) применяют асинхронный электродвигатель переменного тока, действующий в режиме генератора. Вращающий момент передается на вал генератора или через клиноременную передачу (поршневые детандеры, число оборотов которых сравнительно невелико), или через муфту (быстроходные поршневые детандеры), или, наконец, через редуктор (турбодетандеры, число оборотов которых составляет несколько тысяч в [c.129]

Рис. 22. Торможение процесса расширения газа.

При полном и неполном расширении газа в активном сопле торможение сверхзвуковой струи за пределами сопла имеет волновой характер и сопровождается возникновением скачков уплотнения. [c.15]

Вводят еще понятие критической скорости звука а р. Разница между йкр и а заключается в том, что а — скорость звука при действительной температуре в данной точке, а р — скорость потока, равная скорости звука при температуре, которая установилась бы после того, как газ в процессе адиабатического расширения из состояния покоя получил бы скорость, равную скорости звука. Эта температура меньше температуры торможения [c.13]

В случае обтекания пластины более низкая температура торможения Тд получается непосредственно у пластины, а большая — в свободном потоке То по сравнению с температурой торможения набегающего потока газа. Если в первом случае в энергообмене между слоями газа основную роль играет трение, то во-втором, по-видимому, сужение газа (канала) между цилиндром и стенкой, его разгон как в плоском сопле и последующее расширение с понижением температуры газа и другие факторы. [c.30]

Адиабатическое сжатие происходит в адиабатической пушке Принцип действия газ из ресивера приводит в движение поршень, который сжимает исследуемый газ в сжимаемом газе повышаются давление и температура по окончании сжатия поршень начинает двигаться в противоположную сторону, исследуемый газ расширяется и охлаждается. Благодаря инерции поршня (при достаточно большой его массе) основное сжатие газа происходит при торможении, когда давление сжимаемого газа больше, чем сжимающего. Это позволяет производить сильное сжатие и получать высокие давления (до 10 кгс/см и температуры (до 9000 К) при сравнительно небольшом давлении газа в ресивере (100—150 кгс/с.м ). Важная особенность пушки — большие скорости охлаждения при расширении (10 К-с ), что на 3 порядка превышает скорость охлаждения газа при его естественном остывании. Это позволяет осуществить закалку высокотемпературной газовой смеси и изучить состав продуктов высокотемпературной реакции. Реагирующий газ разбавляют инертным (в 10 — 10 раз), чтобы реакция не влияла на процесс сжатия. Давление, температура и положение поршня находят из уравнений р = ро ( ж ) , Т= [c.360]

Образованию газовой пробки иногда предшествует полное прекращение движения крупного пузыря газа, чаще наблюдаемое при малых значениях коэффициента погружения трубы в жидкость. В этом случае в остановившейся газовой пробке, в которую продолжают вливаться всплывающие пузыри, накапливается энергия сжатого газа и повышается его давление из-за оттеснения кормовой части пробки вниз. Когда давление в такой газовой пробке начинает превышать сопротивление столба жидкости (или смеси), находящегося над пробкой, газ, образующий пробку, получает возможность расширяться и проталкивает жидкость вверх, через устье трубы. После расширения газовой пробки в месте ее образования давление резко падает и в освободившееся пространство устремляется поток жидкости с всплывающими в нем газовыми пузырями. Затем снова следует торможение потока, новое образование газовой пробки и т. д. [c.63]

Образование газовых пробок возможно и без полного прекращения движения потока, с относительно плавным расширением пробок и плавным проталкиванием этими пробками порций жидкости через устье трубы. Но в месте образования пробок газа всегда наблюдается резкое торможение движения потока, вызывающее на этом участке трубы скачок скорости и скачок давления. Поэтому всплывание пузырей газа в вертикальной трубе, погруженной в жидкость, при условии повышенной упругости всей системы, всегда сопровождается некоторой пульсацией потока. [c.63]

Все необходимые расчетные формулы получены лишь на основе общих соотношений, без выяснения механизма процесса выхлопа. Этот механизм в рассматриваемой схеме процесса можно представить себе так каждая порция газа dG, покидая цилиндр при соответствующем значении давления в цилиндре р, в конечном итоге (после торможения скорости и преобразования кинетической энергии газа в тепловую) характеризуется тем значением энтальпии/, которое имел газ в цилиндре в рассматриваемый момент (рис. 7). Все параметры газа, находящегося в цилиндре, в ходе выхлопа Изменяются точно так же, как это было при изоэнтропийном расширении. Отличие заключается лишь в том, что при выхлопе количество находящегося в цилиндре газа не остается постоянным, а уменьшается с падением давления в цилиндре. Газ в цилиндре расширяется, совершая работу выталкивания очередной порции газа из цилиндра. К концу выхлопа (точка 4) в цилиндре остается О кг газа, термодинамическое состояние которого неотличимо от состояния, полученного в идеальном процессе (точка 8, см. рис. 6). В течение выхлопа из цилиндра в коммуникацию низкого давления уходит G34 = = G3—G4 кг газа, энтальпию которого можно подсчитать по уравнению смешения [c.213]

Влияние неравновесиости. Неполное горение. Реактивные двигатели проектируются таким образом, чтобы реакции горения в основном завершались в камере до начала расширения газов в сопле. Размеры камеры сгорания определяются не только весовым расходом газов или тягой двигателя, по такнге и скоростью химических реакций горения. Если предположить, что горючая смесь в камере сгорания движется равномерно и без больших вихревых зон или областей торможения (однако течепие не обязательно должно быть ламинарным), то полнота сгорания характеризуется временем пребывания в камере с- Величины времени пребывания, необходимые для обеспечения определенной полноты реакции, будут зависеть не только от [c.51]

Работу расширения газа в детандере ( торможение детандера) используют посредством асинхронного электродвигателя переменного тока, действующего в режиме генератора. Вращающий момент передается на вал генератора либо через клиноременн> ю передачу (поршневые детандеры, у кото1рых числа оборотов сравнительно невелико), либо через редуктор (турбодетандеры, у которых число оборотов составляет несколько тысяч в минуту). [c.142]

Основными характеристиками источников пучков являются интенсивность формируемого конечного потока, распределение по скорости и диапазон скоростей, который может обеспечивать данное устройство. Очевидно, что область характеристик пучка определяется в основном, варьируемыми рабочими параметрами источника и чувствительностью генерируемого пучка к этим параметрам. Наиболее однозначно определяется влияние начальных параметров на характеристики эффузионных пучков, что послужило причиной использования этих устройств для количественной калибровки детекторов. Существенно более сложная картина обнаруживается в газодинамических пучках, где кроме условий торможения на параметры пучка влияют различные скиммерные взаимодействия, рассеяние сверхзвуковой струи на остаточном газе, взаимодействие ударных волн, сопровождающих расширение газа в вакуум и т. п. явления. В случае примесных пучков необходимо учитывать также эффект проскальзывания, его зависимость от давления торможения и температуры. В малой степени все это относится также и к импульсным пучкам, теория формирования которых в общем виде еще не развита. Существенное значение диагностики пучков, т. е. экспериментального выявления их характеристик, определяется в значительной мере эмпирическим характером описания поведения газодинамических источников. Это относится в полной мере к источникам других типов, таким как лазерная генерация пучков, формирование пучков из продуктов распыления мишеней, а также к роторному ускорению частиц и другим. [c.180]

Из приведенного графика (рис. 1.17) видно, что максимальное температурное разделение (Ato = 6,5°С) в трубке Г-Ш получается тогда, когда 20% нагретого газа выводится из трубки через вентиль (3) в ее торце. Использование трубки для охлаждения в таком виде малоэффективно, что обусловлено, главным образом, трудностями в выделении охлажденного потока из общей массы газа, прошедшего через сопловой ввод. Для случая нагрева в тонкостенной плохо проводящей тепло трубке с //d = 34 температура газа в полости трубки может на сотни градусов превышать температуру торможения возбуждающего потока. В работе [21] отмечается, что при степени расширения л = 5 и температуре перед сопловым вводом 20°С в конце трубки воздух нагревался до 500°С, а при наличии пыли, взвешенной в воздухе, отмечали температуры до 1000°С. Основной эффект нагрева в данном устройстве осуществляется за счет ударно-волно-вых процессов. При обтекании газовым потоком цилиндра более резкое снижение температуры обусловлено, кроме сказанного, значительными перепадами давления, затрачиваемого на сужение и расширение потока, созданием неустойчивого течения за цилиндром. Возникающие при этом пульсация, циркуляционные вихри, находящиеся в состоянии тепло- и массообмена с основным потоком, обусловливают большее понижение температуры по сравнению с обтеканием пластины. Необходимо отметить, что излучение звуковых колебаний в окружающую среду имеет место и в вихревой трубе. Кроме того, экспериментально доказано, что в вихревой трубе течение неустойчиво и возникают регулярные колебания давления. Нами было показано, что низкочастотные колебания являются следствием процеСсионного движения вынужденного вихря вокруг геометрической оси камеры закручивания. [c.32]

Рассмотренные выше другие пути температурного разделения газа дают основание предположить, что в вихревой трубе этот процесс определяется целым комплексом факторов с различным их вкладом в общий итог температурного разделения. В ВТ имеют место расширение и сжатие газа, трение между слоями, перестроение и взаимодействие вихрей, неравномерное торможение разнотемпературных слоев расширяющихся струй, пульсационные и ударно-волновые процессы и т. д. [c.36]

Это соотношение было установлено Л. А. Вулис.ом ) и получило название условия обращения воздействия. Особенность этого соотношения состоит в том, что знак его левой части изменяется при переходе значения скорости через критическое. Поэтому характер влияния отдельных физических воздействий на газовое течение противоположен при дозвуковом и сверхзвуковом режимах. Воздействия, вызывающие ускорение в дозвуковом потоке (сужение канала, подвод дополнительной массы газа, совершение газом работы, трение и подвод тепла йР <0, йС> О, Ь > О, dQвliv > 0), приводят к замедлению сверхзвукового потока воздействия обратного знака (расширение канала, отсос газа, сообщение газу механической энергии и отвод тепла йР > О, йС < О, Ь < О, й нар < 0) приводят к замедлению дозвукового и ускорению сверхзвукового потоков. Отсюда следует важный вывод, что под влиянием одностороннего воздействия величину скорости газового потока можно довести только до критической, но нельзя перевести через нее. Например, путем подвода тепла можно ускорять дозвуковой поток, но только до тех пор, пока не получится М = 1. Для того, чтобы перевести дозвуковой поток в сверхзвуковой, нужно переменить знак воздействия, т. е. в зоне М = 1 начать отводить тепло. Таково обоснование описанного в предыдущем параграфе явления теплового кризиса в камере сгорания. Подогрев газа в сверхзвуковом течении вызывает торможение потока, но переход к дозвуковому течению и дальнейшее торможение станут возможными только в том случае, если, начиная с М = 1, мы переключимся на охлаждение газа. [c.203]

И параметры его Яз и р определены, а также известен коэффициент Од, то из соотпошения (20) определяем, из соотношения (23) л(Я4) и Я4, а пз уравнения неразрывностп (21) или (22) — необходимую степень расширения диффузора /, обеспечиваюш ую при заданных начальных параметрах газа торможение потока до заданного статического давления p . Если сделать диффузор с другой степенью расширения, то при заданном давлении на выходе р4 изменятся параметры Яз и ръ в выходном сечении смесительной камеры и соответственно на входе в нее, т. е. эжектор будет работать на другом режиме. [c.515]

Как известно, в горне доменной печи ну воздушном и тем более на обогащенном кислородом дутье развиваются очень высокие температуры, порядка 1550—1800°С. Это обусловливает высокие значения коистаит скоростей реакции окисления, порядка /с = 600 1100 см/сек. С другой стороны, при болыпих размерах металлургического кокса (порядка =40- -80 мм) и больших скоростях дутья режим движения газа характеризуется очень большими числами Ке. Но, несмотря иа большие числа Во, благодаря высоким температурам реакции процесс горения кокса в горне протекает всо жо со значительным диффузионным торможением. Увеличение скорости дутья способствует расширению объема зоны горения. Это видио из формулы (4. 2), так как величпна к, даже учитывая диффузионно(> торможение I конце кислородной зоны, изменяется менее сильно, чом скорость дутья Уо- [c.409]

Для изоэнтропийного процесса расширения имеются таблицы значений функций Т (Я) р (X) у (к) у (Я) q (Я), пользуясь которыми можно быстро определить параметры газа в потоке по параметрам торможения и наоборот. Для расчетов достаточно знать величину Я либо величину одной из газодинамических функций. Таблицы приедены в приложении 22. [c.245]

Таким образом, различная интенсивность торможения определяет и различную термодинамическую температуру слоев потока по сечению трубы. Поскольку расширение вращающегося потока продолжается вдоль оси в сторону от диафрагмы с резко уменьшающейся скоростью, то интенсивность торможения падает, снижается. Наибольший эффект температурного разделения наблюдается в соплевом сечении. Так, при исходных давлениях газа порядка 0,37 МПа и температуре 29°С у оси температура понижается до — 19°С. [c.85]

II экспериментально изучено изоэнтропическое расширение воздуха при высоких давлениях торможения с уравнением состояния реального газа и показано существенное влияние реальных свойств газа на определение параметров течепия. [c.59]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология