Расходное воздействие на газовый поток

Закон обращения воздействия

Изменения условий течения газа, вызывающие соответствующие изменения параметров состояния потока, называются воздействиями. Существует пять видов воздействий:

1. Геометрическое воздействие изменение величины проходного сечения канала вдоль потока.

2. Расходное воздействие — изменение массового расхода газа в канале путем вдува (отсоса) дополнительной массы через боковую поверхность.

3. Механическое воздействие — обмен механической энергией в форме технической работы между потоком газа и окружающей средой.

4. Тепловое воздействие — подвод (отвод) тепла в поток.

5. Воздействие трением — учет влияния реально существующих сил вязкого трения в рамках модели идеального газа.

Закон образования воздействий. Записывается в виде (все воздействия справа)

Дозвуковой поток. M<1

-* + = -

1) Ускорение dV>0

Сужение канала dF<0 – геометр воздействие

Подвод массы(вдув) >0 – расходное воздействие

подвод тепла dQ>0 – тепловое воздействие

турбина dL >0 – механическое воздействие

Воздействие трения dL >0 – воздействие трением.

2) Торможение dV<0

-*- = +

Расширение канала dF>0 – геометр воздействие

отвод массы <0 – расходное воздействие

отбор тепла dQ<0 – тепловое воздействие

компрессор dL <0 – механическое воздействие

Сверхзвуковой поток M>1

1) Ускорение dV>0

+*+=+

Расширение канала dF>0 – геометр воздействие

отвод массы(вдув) <0 – расходное воздействие

отвод тепла dQ<0 – тепловое воздействие

компрессор dL <0 – механическое воздействие

2) торможение dV<0

+*-=-

Сужение канала dF<0 – геометр воздействие

Подвод массы(вдув) d >0 – расходное воздействие

подвод тепла dQ>0 – тепловое воздействие

турбина dL >0 – механическое воздействие

Воздействие трения dL >0 – воздействие трением.

Выводы:

1. Воздействие одного знака противоположным образом влияет на дозвуковой и сверхзвуковой поток.
2. Воздействие одного знака приводит к ускорению дозвукового потока до λ=1 или M=1; и торможению сверхзвукового потока до λ=1 или M=1
3. Для перехода через кризис течения λ=1 или M=1 знак воздействия нужно менять на противоположный.

Тогда формула воздействия принимает вид:

Критический подвод массы

Если подвод массы меньше критического то дозвуковой поток ускоряется но не переходит звуковой барьер (остается дозвуковым) M₁<1 после

Если подвод массы меньше критического то сверхзвуковой поток ускоряется но не переходит звуковой барьер (остается сверхзвуковым) M₁>1 после

поток становится

Если подвод массы больше критического то дозвуковой поток ускоряется до звуковой скорости. M₁<1 после

Если подвод массы больше критического то сверхзвуковой поток сначала тормозится через скачек до дозвуковой скорости