喷管流动特性与管道截面变化规律的关系

喷管流动特性与管道截面变化规律的关系

摘要：针对管内流动规律的一般应用中存在的问题，着重讨论了喷管内工质流动特性与管道截面变化规律的关系，从而更准确更完整地反映了喷管内工质流动规律。

关键词：喷管；流动特性；变化规律

通常在研究喷管内工质流动特性时，只着重于对喷管外形的确定，所以总是以状态参数变化为前提，去探讨工质流动截面(即管道截面)的相应变化。这时由可逆绝热流动的基本方程组，即连续性方程、能量方程和过程方程，整理出如下两个关系式：

很明显，式(1)、(2)反映了工质流速c、压力P、截面A之间的变化关系。从数学角度而言，这几个量是可以互为变化前提的。但对具体的管内流动来说，究竟谁是其中的决定性因素，从而控制着(导致)其它两个量的相应变化，这自然是一个非常重要的问题。但这一问题在很多文献［１～3］中并无明确地阐述。

显然，要揭示清楚喷管内工质的流动规律，必须揭示清楚上式中各个量的决定与被决定关系，不然问题的实质就不会充分地显现出来，所得结论也是不完整的，也就无法满足实际应用的需要。特别是个别文献还错误地强调了这种关系，从而让人产生各种疑惑甚至是误解。这也是许多人在学习了喷管内流动特性之后，对一些管内流动现象还仍然解释不清，甚至出现概念上的错误的根本原因。

1对喷管内流动特性与管道截面变化规律关系的分析

任何一种流动都是在一定的外部条件作用下产生的。随流动条件的不同，管内流动现象才是多种多样的。就喷管流动而言，其流动条件应包括如下两个方面：(一)力学条件：即喷管前后的压差；(二)几何条件：即喷管长度L和喷管流动方向(设为x方向)的截面变化规律A=f(x)。

工质降压升速、升压减速等流动特性，即工质压力P、比容v、流速c包括流动截面A的相互变化关系，应属流体自身属性，这种属性不会自发地表现出来，它是从属于流动的外部条件而存在的。这里的力学条件是工质流动和膨胀的动力，几何条件是工质连续降压增速的保证。在流动产生前和流动过程中，其力学条件和几何条件都是客观的，两者共同确定了相应的流动特性，缺一不可。比如，即使在力学条件完全具备的情况下，若没有几何条件的保证，流体降压升速等属性也不会自发地表现出来。对此还可以用一个简单的例子来加以说明：设流动的

力学条件为初压P

１与背压Ｐ

b

，在流动产生之前，只有P

１

、P

b

是客观存在的，P

１

与P

b

之间的其它压力以及其它参数都不是客观的。只有在流动产生之后才在各

截面处对应地产生相应的压力和其它参数。另外，即使让流体在没有管道的情况下，由初压膨胀到背压环境，也将是典型的不可逆膨胀过程，肯定不会自发地出现任何种类的管内流动特性。并且事实上，当力学条件确定后，喷管内流动特性(即P=f(x)和c=f(x)等)将完全决定于管道截面变化规律A=f(x)。或者说，其只随管道截面变化而变化。

这些事实清楚地表明，任何稳定流动都是在流道中产生的。“工质做稳定而连续的流动时，其截面随参数而变化”的陈述是错误的。真实的流动特性恰恰与此相反，即工质截面变化在先，其它参数将随截面而发生变化。这样，我们应该把工质流动特性与管道截面变化的关系做这样的理解：在一定的力学条件下，喷管内工质压力之所以能连续降低，形成相应的增速流动特性，是由于管道截面的连续变化形成的，其实质是在力学条件下几何条件发挥的控制作用，管道是流动产生的先决条件，并且决定着流动的特性。有何种管道就产生何种流动。也就是管道截面的变化导致了压力的相应变化，压力的变化又导致速度的改变。

2关于管道截面A、工质压力P及流速c之间关系式的建立

本文认为，要阐述清楚喷管内工质流动的客观规律，必须阐述清楚工质流动特性与管道截面变化规律的关系，即流体自身属性与流动的外部条件的关系。也只有这样做，所得结论才是完整的。这可以在文中(1)、(2)式不变的情况下，对式中各量的决定与被决定关系加以明确来实现，但这样做并不能改变(1)、(2)式没有直接反映出各量的决定与被决定关系的事实。所以也可以完全按照管内流动的真实性，顺其自然，由具体的管道入手，仍然以可逆绝热为前提，借助可逆绝热流动的基本方程组，整理出如下两个关系式：

其结论自然是，在一定的力学条件(喷管前后压差)前提下，管道截面的变化将导致工质压力的变化，而压力的改变将导致速度的变化。由此可对三种基本管形(直管、渐缩管、渐扩管)加以定性分析，从而得出喷管流动特性(分析过程暂略)。

3(1)、(2)式和(3)、(4)式以及相应分析过程的比较

比较式(1)、(2)和式(3)、(4)后看出，它们在结构上恰是前提和结论互为倒逆的。从数学角度来说，两组关系式本身并不存在本质上的差别，因为它们都来自同一方程组。但必须看到，数学上能够成立的关系不一定都是真的。显然在具体流动中，式中各个量谁决定谁是不以人的意志为转移的。从这个意义上讲，我们是必须要重视两组关系式在内涵上的重大差异的。显然式(3)、(4)及相应的分析过程，是在明确了流体自身属性的同时，又更加准确地揭示了各个量之间的决定与被决定关系。它不是将流动的条件抛开，而是当作导出结论的基础，其结论相对更完整、更准确，更切合管内流动的本质，应用起来也一定是可靠的、准确的。完整的结论必有利于问题的正确求解和深入分析。比如，对几个常让人疑惑和误解的流动现象可分析如下：

(1) 当设计工况下的拉伐尔喷管不断地提高和降低背压时(即改变力学条件)，由于流动的几何条件未变，在喷管内部，将一定程度地维持原膨胀过程不变，实现一系列的“过度膨胀”和“膨胀不足”。

(2) 同理，将设计工况下的拉伐尔喷管在出口端截短或加长，在相同的力学条件下，随几何条件的变化，膨胀过程相应被截短或加长，产生相应的膨胀不足和过度膨胀，见图1。

(3) 引射器工作原理的热力学分析：

引射器属拉伐尔喷管和超音速扩压管的联合装置。在工程上经常被采用。例如电厂汽轮机的主要辅助设备之一抽气器就是如此。其热力学原理可分析如下

(见图2)：工作蒸汽压力为P

１，大气压力为P

b

，A

c

是最小截面，A

max

是最大截面，

A b 是L

1

段拉伐尔喷管在设计工况(相应于大气)下的出口截面。其流动特性是在

P b ＜Ｐ

c

(临界压力)的力学条件下，L

1

段呈相应的拉伐尔喷管特性，产生超音速气

流；接着在不断扩展的几何条件作用下，气流在L

2段产生过度膨胀，在A

max

处产

生最低的压力P

min ，形成高度真空，L

3

段渐缩管中，超音速气流扩压后流入大气。

实际上，在管内流动特性的具体应用中，经常会遇到与上述各实例相类似的一些问题。其主要特点是，从整体上已不属于管内基本流动现象。这时就要求人们能运用所掌握的基本流动特性，对其加以正确的理论分析和求解才行。不然，就无法满足实际问题的需要。显然由(3)、(4)式提供的分析方法和过程能够很好

地保证这一点。

4热力学“可逆”条件下所得结论的局限性

对于喷管来说，在可逆前提下，其外形和出口(缩放喷管同时包括喉部)截面确定了唯一的可逆热力过程和工质流量，而喷管的长度以及处于进出口和喉部截面之间的所有其它截面大小，在一定外形前提下都是任意的，不论其大小如何，其所对应的理想热力过程及流量都是唯一的。当然，对于实际流动来说，不同的喷管长度及不同的截面变化规律，其不可逆性是明显不等的。但究竟哪一种情形属不可逆性相对较小，怎样才能设计出一只更加理想的喷管，这些实际结论的探讨已超出了热力学的研究范畴，这是需要由其它相关学科(如气体动力学)来回答的问题。

5结论

以上，本文着重分析和强调了喷管内流动中量与量的决定与被决定关系，从而提出了与以往不同的分析方法，重新建立了更切实际的流道截面、工质压力与流速之间的关系式。界定了热力学课程和其它课程的分工与联系。

当然，喷管内实际流动过程是比较复杂的，许多实际结论的得出只靠热力学是远远不够的。但不论如何，热力学可逆前提下的理想结论还是要由热力学本身来回答的，是其它学科无法替代的。热力学应使本身所表达的内容更准确、更完整、更深入。

参考文献

［1］庞鹿鸣，汪孟乐，冯海仙.工程热力学(第二版)［M］.高等教育出版社，1986.

［2］沈维道，郑佩芝，蒋淡安.工程热力学(第二版)［M］.高等教育出版社，1983.［3］孔珑.工程流体力学(第二版)［M］.中国电力出版社，1992.

喷管流动特性与管道截面变化规律的关系

喷管流动特性与管道截面变化规律的关系 摘要：针对管内流动规律的一般应用中存在的问题，着重讨论了喷管内工质流动特性与管道截面变化规律的关系，从而更准确更完整地反映了喷管内工质流动规律。 关键词：喷管；流动特性；变化规律 通常在研究喷管内工质流动特性时，只着重于对喷管外形的确定，所以总是以状态参数变化为前提，去探讨工质流动截面(即管道截面)的相应变化。这时由可逆绝热流动的基本方程组，即连续性方程、能量方程和过程方程，整理出如下两个关系式： 很明显，式(1)、(2)反映了工质流速c、压力P、截面A之间的变化关系。从数学角度而言，这几个量是可以互为变化前提的。但对具体的管内流动来说，究竟谁是其中的决定性因素，从而控制着(导致)其它两个量的相应变化，这自然是一个非常重要的问题。但这一问题在很多文献［１～3］中并无明确地阐述。 显然，要揭示清楚喷管内工质的流动规律，必须揭示清楚上式中各个量的决定与被决定关系，不然问题的实质就不会充分地显现出来，所得结论也是不完整的，也就无法满足实际应用的需要。特别是个别文献还错误地强调了这种关系，从而让人产生各种疑惑甚至是误解。这也是许多人在学习了喷管内流动特性之后，对一些管内流动现象还仍然解释不清，甚至出现概念上的错误的根本原因。 1对喷管内流动特性与管道截面变化规律关系的分析 任何一种流动都是在一定的外部条件作用下产生的。随流动条件的不同，管内流动现象才是多种多样的。就喷管流动而言，其流动条件应包括如下两个方面：(一)力学条件：即喷管前后的压差；(二)几何条件：即喷管长度L和喷管流动方向(设为x方向)的截面变化规律A=f(x)。 工质降压升速、升压减速等流动特性，即工质压力P、比容v、流速c包括流动截面A的相互变化关系，应属流体自身属性，这种属性不会自发地表现出来，它是从属于流动的外部条件而存在的。这里的力学条件是工质流动和膨胀的动力，几何条件是工质连续降压增速的保证。在流动产生前和流动过程中，其力学条件和几何条件都是客观的，两者共同确定了相应的流动特性，缺一不可。比如，即使在力学条件完全具备的情况下，若没有几何条件的保证，流体降压升速等属性也不会自发地表现出来。对此还可以用一个简单的例子来加以说明：设流动的 力学条件为初压P １与背压Ｐ b ，在流动产生之前，只有P １ 、P b 是客观存在的，P １ 与P b 之间的其它压力以及其它参数都不是客观的。只有在流动产生之后才在各

压力管道报检明细

压力管道报检明细 The latest revision on November 22, 2020

压力管道安装所需准备资料 1、告知书（原件）备注：安装单位、无损检测单位应分别办理告知手续。 2、资质证书复印件（①安装单位资质※；②设计单位设计许可证※； ③探伤检测单位资质※；④防腐绝热单位资质；⑤监理单位资质； ⑥焊工人员※；⑦无损检测人员※；⑧工程规划许可证）；备 注：带※者必须为技术监督局颁发的。 备注：①③④⑤⑥⑦项需盖单位红章。 3、设计图纸；备注：设计图纸必须盖上设计单位的椭圆设计章。 4、合同评审记录、图纸会审记录、技术（安全）交底记录； 5、施工方案（包括管段预制加工工艺、管道安装工艺、焊接工艺、热 处理工艺、防腐工艺、试压工艺等）；人员（质量保证责任人员、 技术管理人员、行政管理人员），设备； 6、焊接工艺评定；焊接作业指导书； 7、管道特性表（填写表2，表3）； 8、绘制单线图（单线图须注明管线号、管子及其他管道组成件的规 格、尺寸、材质、介质名称、设计压力、设计温度、焊缝编号、焊 工代号、焊接位置、标明固定口或转动口、经无损检测的焊口位 置、无损检测方法、无损检测抽查比例、热处理焊口编号、是否返 修标识）；单线图与管线号一一对应，用A4纸单独装订成册，此 项为必备项。 9、材质证书（管道组成件、管道支撑件、补偿器、焊材）；设计修改文 件及材料代用证明；

备注：1、材质证书必须提供原件（带有制造单位或者经销商的红章）； 2、管道组成件及焊材到达安装工地必须约请监检人员到现场监检； 3、必须提供压力管道组成件的制造许可证（技术监督局发）； 4、《压力管道元件制造监督检验规则》规定的部分管子、管件、阀门须有当地特检院出具的制造监检报告。 10、管道用材一览表（包括管子、弯头、法兰、三通、变径、补偿 器、阀门、焊条、焊丝、密封件、紧固件等）（填写表4）； 11、管道组成件的检验及复验： 材料复验报告（合金钢（CrMo钢、MoWVNb钢）、含镍低温刚、含钼奥氏体不锈钢、镍基合金、钛和钛合金材料的管道组成件）； 阀门壳体压力试验和密封试验； 外表面磁粉或渗透检验（GC1级管道设计压力≥10MPa的管子和管件；GC1级管道中输送极度危害介质的管子和管件。） 硬度检查（设计压力≥10MPa的GC1级管道用高压螺栓和螺母）备注：本条具体要求请参考GB/ 12、高压及剧毒流体管道用弯管加工记录； 13、主蒸汽、再热蒸汽、主给水管道弹簧支吊架弹簧安装高度记录， 恒作用力支吊架制造厂性能测试记录；支吊架安装调试记录； 14、注明蠕胀测点、监察管段、膨胀指示器、焊口及支吊架位置的单 线立体图； 15、焊材的烘干与恒温存放记录、焊材发放与回收记录； 16、管道组装、对接检查记录；

减压器特性实验指导书

减压器特性实验 1 实验目的 （1）深入了解减压器工作原理及其工作特性。 （2）研究减压器的静态特性，掌握测定减压器静态特性的方法，掌握减压器静态特性的一般规律。 （3）了解减压器的过渡过程压力曲线测定方法，增加对减压器动态特性的感性认识。 2 实验背景 2.1减压器的应用 减压器不仅广泛应用于油、气工业、化工行业、能源工业、基础设施建设等行业，在航空航天领域也发挥着重要作用。在航天行业中，减压器可应用于地面设备(包括地面试验设备)、导弹/运载火箭和卫星航天器。具体而言，减压器可用于： （1）地面试验吹除系统。受系统工作压力的限制，此类减压器出口压力较低，精度要求也不是很高，但质量流量大，要求有较好的启动稳定性。 （2）地面试验或弹箭体供气系统。对于使用气体推进剂的地面发动机试验系统或弹箭体而言，其供气系统中都必须使用到减压器，以保证稳定的压力和流量供应，对减压器的精度!动态特性要求较高。 （3）地面试验或弹箭体液体推进剂输运系统。减压器为推进剂储箱提供恒定的压力，进而为发动机提供需要的推进剂，其出口压力影响到发动机的工作状态，直接关系到整个系统推进剂供应的准确性与安全性，是影响整个发动机推力稳定性的一个重要因素，因此对减压器精度要求较高。 （4）航天器的姿态和轨道控制。在卫星、探空火箭、宇航控制系统、空间站对接操纵系统中以及弹体姿态控制系统中的的冷气推进系统中，减压器出口的气体直接送至喷管进行姿态或轨道控制，具有开启次数频繁，流量变化大的特点，对动态特性、工作范围、控制精度、可靠性和寿命都有较高的要求。 （5）提供基准压力或控制其它调节器。利用减压器出口压力稳定的特点，

管道材料工程规范G 30

目录 1总则 1.1目的 1.2范围 1.3规范和标准 1.4单位 1.5缩写词 1.6介质符号 2材料 2.1概述 2.2碳含量 2.3材料规定 2.4应力消除 2.5铜和铜合金 3管道组件的选用要求 3.1概述 3.2管子 3.3管件 3.4法兰、垫片和紧固件（螺栓/螺母） 3.5阀门 4管道材料等级代号编制说明 5阀门代号编制说明 附件： 附件-1：管道材料等级索引（01048-64-G-100） 附件-2：焊缝探伤比例（01048-64-G-150） 附件-3：管道壁厚表（01048-64-G-200） 附件-4：管道材料等级（01048-64-G-301~333） 附件-5：垫片一览表（01048-64-G-400） 附件-6：支管连接表（01048-64-G-500） 附件-7:法兰用双头螺柱/螺母尺寸表（01048-64-G-600）

1.总则 1.1目的 本规范的目的在于确定中国华陆工程公司设计的烟台万华MDI工程的管道材料。 1.2范围 本规范适用于表示在工艺仪表流程图（P&ID）上的管道材料。包括以下主项：730，731，735，701，223A/B，271，752，740，760，770，790，191A/B/C/D，083等。 1.3规范和标准 1.3.1概述 规范和标准原则上采用GB标准，当GB标准不能满足使用条件时，采用本规范 中指定的国内其它标准或国际通用标准。专利设备或成套设备中作为该设备的一部分的管道系统，其管道材料的确定应按设备制造厂的标准执行。 如果没有特别说明，所采用的标准应该是最新版的。 1.3.2中国标准 1.3. 2.1管子 GB/T8163《输送流体用无缝钢管》 GB5310《高压锅炉用无缝钢管》 GB/T3091《低压流体输送用镀锌焊接钢管》 SY/T5037《普通流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管》 GB/T9711.1《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A级钢管》GB/T14976《流体输送用不锈钢无缝钢管》 HG20537.1《奥氏体不锈钢焊接钢管选用规定》 HG20537.3《化工装置用奥氏体不锈钢焊接钢管技术要求》 HG20537.4《化工装置用奥氏体不锈钢大口径焊接钢管技术要求》 HG20553《化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列》 1.3. 2.2管件 GB/T12459《钢制对焊无缝管件》 GB/T13401《钢板制对焊管件》 GB/T14383《锻钢制承插焊管件》 GB/T14626《锻钢制螺纹管件》

热工学实验

实验十 渐缩(缩放)喷管内压力分布和流量测定 一、实验目的 1．验证并加深对喷管中的气流基本规律的理解，树立临界压力，临界流速，最大流量等喷管临界参数的概念，把理性认识和感性认识结合起来。 2．对喷管中气流的实际复杂过程有概略的了解。 3．通过渐缩喷管气流特性的观测，要明确：在渐缩喷管中压力不可能低于临界压力，流速不可能高于音速，流量仍不能大于最大流量。 4．根据实验条件，计算喷管（最大）流量的理论值，并与实侧值进行对比。 二、实验设备 本设备由2x 型真空泵，PG －Ⅲ型喷管（见图10-1）和计算机（控制与显示设备）构成。由于真空泵的抽吸，空气自吸气口2进入进气管1，流过孔板流量计3，流量的大小可以从U 型管压差计4读出。喷管5用有机玻璃制成，有渐缩、缩放两种型式（见图10-2、10-3），可根据实验要求，松开夹持法兰上的螺丝，向右推开进气管的三轮支架6，更换所需的喷管。喷管各截面上的压力是由插在其中，外径0.2mm 的测压探针连至可移动真空表8测得，探针的顶封死，中段开有测压小孔，摇动手轮——螺杆机构9，即可移动探针，从而改变测压小孔在喷管中的位置，实现对喷管不同截面的压力测量。在喷管的排气管上装有背压真空表10，排气管的下方为真空罐12，起稳定背压的作用，背压的高低用调节阀11调节。罐前的调节阀用作急速调节，罐后的调节阀作缓慢调节，为减少震动，真空罐与真空泵之间用软管13连接。 在实验中必须观测四个变量：（1）测压孔所在截面至喷管进口的距离x ；（2）气流在该截面上压力P ；（3）背压P b ；（4）流量m 。这些变量除可分别用位移指针的位置、移动真空表，背压真空表及 U 形管压差计的读数来显示读出外，还可分别用位移电位器、负压传感器、压差传感器把它们转换为电信号，由计算机显示并绘出实验曲线。位移电位器将在螺杆之旁，它实际上是一只滑杆变阻器。负压传感器和压差传感器分别装在真空表和U 形管压差计附近，其内部结构为一直流电桥，压力和压差改变时将改变电桥中两臂的电阻，从而获得电桥的不平衡电压输出。为了使这些传感器可靠而稳定地工作，都由直流稳压电源供电。 三、实验原理 1．喷管中气流的基本规律 气流在喷管中稳定流动后，喷管任何截面上的质量流量m 均相等，有连续性方程： M= 2 2 21 1 1C A C A AC υυυ = = =定值，[kg/s] （10-1） 式中：A —— 截面积[m 2] C —— 气体流速[m/ s] υ —— 气体比容[m 3/kg] 下标1—— 喷管进口 下标2——喷管出口 气体在喷管中作绝热膨胀，C 1＜C 2，工质为理想流体时，喷管的理论流量可按下式计算： ])()[(121 1 22 12112 2 2 2k k k p p p p p k k A C A m +-?-== υυ （10-2） 式中： k —— 绝热指数，对于空气k=1.4 P 1 —— 喷管进口压力（初压） [N/ m 2] P 2 —— 喷管出口压力 [N/ m 2] 喷管中气体状态参数P 、υ和流动参数C 的变化规律和流通截面积A 的变化以及喷管

常用塑料特性一览表塑料材料特性

常用塑料特性一览表塑料材料特性 【--培训工作总结】 塑料材料特性工程部培训教材 什麼是塑料？ 塑料是在一定條件下，一類具有可塑性的高分子材料的通稱，一般按照它的熱熔性把它們分成：熱固性塑料和熱塑性塑料。它是世界三大有機高分子材料之一（三大高分子材料是塑料，橡膠，纖維）。 塑料的英文名是plastic，俗稱：塑膠。 塑料的種類繁多，工藝繁多，本材料只介紹一點注塑用的塑料材料。 為什麼有人稱塑料為樹脂？ 人類最早認識的高分子材料都是樹皮割破後流出的液體的提取物，呈粘稠狀，也就是說它是樹中提取的脂。因此，目前仍然有很多人把這種高分子材料叫樹脂。但隨著現代化工工業的發展，現在所

用的高分子材料都是石油化工產品或石油化工的副產品或石油合成 產品。現代的塑料已經不是樹中提取物了，而是石化產品。 塑料的本色和牌號 一般的塑料合成以後，從合成塔出來，都是麵粉狀的粉末，不能用來直接生產產品，這就是人們常說的從樹汁中提取出脂的成份是一樣的，也稱為樹脂，也叫粉料，這是一種純淨的塑料，它流動性差，熱穩定性低，易老化分解，不耐環境老化；因此，人們為了改善以上缺陷，在樹脂粉中加入熱穩定劑，抗老化劑，抗紫外光劑，加入增塑劑增加它的流動性，生產出適應各種加工工藝的，有特殊性能的，不同牌號的塑料品種。所以，同一種塑料品種有很多牌號，如：ABS 就有注塑級的，有擠出級的，有電鍍級的，有高剛性的，有很大柔韌性的，等，這才是目前人們普遍所使用的塑料，它們都經過造粒，都是顆粒料。目一種牌號的塑料，適應目一種工藝，或注塑，或擠出，或壓延，或吸塑等 塑料的分子結構 一般塑料的分子結構，都是線性的高分子鏈或帶支鏈的高分子鏈段，有結晶和非結晶兩種，塑料材料的性能與其結晶性能有很大的關係，與其分子結構有很大的關係，也與其組成的元素有很大的關係，

流体力学 气体的一元流动

第8章 气体的一元流动 一、 学习的目的和任务 1．掌握可压缩气体的伯努利方程 2．理解声速和马赫数这两个概念 3．掌握一元气体的流动特性，能分析流速、流通面积、压强和马赫数等参数的相互关系 4．掌握气体在两种不同的热力管道（等温过程和绝热过程）的流动特性。 二、 重点、难点 1．重点： 声速、马赫数、可压气体的伯努利方程、等温管道流动、绝热管道流动 2．难点： 声速的导出、管道流动参数的计算 由于气体的可压缩性很大，尤其是在高速流动的过程中，不但压强会变化，密度也会显著地变化。这和前面研究液体的章节中，视密度为常数有很大的不同。 气体动力学研究又称可压缩流体动力学，研究可压缩性流体的运动规律及其应用。其在航天航空中有广泛的应用，随着研究技术的日益成熟，气体动力学在其它领域也有相应的应用。本章将简要介绍气体的一元流动。 8.1 气体的伯努利方程 在气体流动速度不太快的情况下，其压力变化不大，则气体各点的密度变化也不大，因此可把其密度视为常数，即把气体看成是不可压缩流体。这和第四章研究理想不可压缩流体相似，所以理想流体伯努利方程完全适用，即 22 1122 1222p u p u z z g g g g ρρ++=++ (8.1-1) 上式中12,p p ——流体气体两点的压强； 12,u u ——流动气体两点的平均流速 在气体动力学中，常以g ρ乘以上式（8.1-1）后气体伯努利方程的各项表示称压强的

形式，即 2 212 11222 2 u u p gz p gz ρρρρ++ =++ (8.1-2) 由于气体的密度一般都很小，在大多数情况下1gz ρ和2gz ρ很相近，故上式(8.1-2)就可以表示为 2 212 122 2 u u p p ρρ+ =+ (8.1-3) 前面已经提到，气体压缩性很大，在流动速度较快时，气体各点压强和密度都有很大的变化，式(8.1-3)就不能适用了。必须综合考虑热力学等知识，重新导出可压缩流体的伯努利方程,推导如下。 如图8-1所示，设一维稳定流动的气体，在上面任取一段微小长度ds ，两边气流断面1、2的断面面积、流速、压强、密度和温度分别为A 、u 、p 、ρ、T ；A dA +、 u du +、p dp +、d ρρ+、T dT +。 取流段1-2作为自由体，在时间dt 内，这段自由体所作的功为 ()()()W pAudt p dp A dA u du dt =-+++ (8.1-4) 根据恒流源的连续性方程式，有uA C ρ=（常数），所以上式(8.1-4)可写成 ()p p dp p p dp W Cdt Cdt Cdt d d ρ ρρρρρ ++= - =-++ 由于在微元内，可认为ρ和d ρρ+很相近，则上式可化简为 图8-1 ds 微元流段

喷管特性实验

喷管特性实验 一、实验目的 1.验证喷管中气流的基本规律，加深对临界压力、临界流速和最大流量等喷管临界参数的理解。 2.比较熟练地掌握压力、压差及流量的测量方法。 3.重要概念1的理解：应明确在渐缩喷管中，其出口处的压力不可能低于临界压力，流速不可能高于音速，流量不可能大于最大流量。 4.重要概念2的理解：应明确在缩放喷管中，其出口处的压力可以低于临界压力，流速可高于音速，而流量不可能大于最大流量。 二、实验装置 整个实验装置包括实验台、真空泵（规格为1401型，排气量3200L/min）。实验台由进气管、孔板流量计、喷管、测压探针、真空表及其移动机构、调节阀、真空罐等几部分组成，如图6-4所示。 图6-4 喷管实验台 1-进气管；2-空气吸气口；3-孔板流量计；4-U形管压差计；5-喷管； 6-三轮支架； 7- 测压探针； 8-可移动真空表； 9-位移螺杆机构及位移传感器； 10-背压真空表； 11-背压用调节阀；12-真空罐；13-软管接头；14-仪表箱；15-差压传感器；16-被压传感器；17-移动压力传感器 进气管为φ57×3.5无缝钢管，内径φ50。空气从吸气口入进气管，流过孔板流量计。孔板孔径φ7，采用角接环室取压。流量的大小可从U形管压差计或微

压传感器读出。喷管用有机玻璃制成，配有渐缩喷管和缩放喷管各一只。根据实验的要求，可松开夹持法兰上的固紧螺丝，向左推开进气管的三轮支架，更换所需的喷管。喷管各截面上的压力是由插入喷管内的测压探针（外径φ1.2）连至“可移动真空表”测得，由于喷管是透明的，测压探针上的测压孔（φ0.5）在喷管内的位置可从喷管外部看出，它们的移动通过螺杆机构移动，标尺或位移传感器实现测量读数。喷管的排气管上还装有“背压真空表”，其压力大小用背压调节阀进行调节。真空罐直径φ400，起稳定压力的作用。罐的底部有排污口，供必要时排除积水和污物之用。为减小震动，真空罐与真空泵之间用软管连接。 在实验中必须测量四个变量，即测压孔在喷管内的不同截面位置X 、气流在该截面上的压力P 、背压P b 、流量m ，这些量可分别用位移指针的位置、可移动真 空表、背压真空表以及U 形管压差计的读数来显示。 实验装置特点： 1.可方便地装上渐缩喷管或缩放喷管，观察气流沿喷管各截面的压力变化。 2.可在各种不同工况下（初压不变，改变背压），观察压力曲线的变化和流量的变化，从中着重观察临界压力和最大流量现象。 3.除供定性观察外，还可作初步的定量实验。压力测量采用精密真空表，精度0.4级。流量测量采用低雷诺数锥形孔板流量计，适用的流量范围宽，可从流量接近为零到喷管的最大流量，精度优于2级。 4.采用真空泵为动力，大气为气源。具有初压初温稳定，操作安全，功耗和噪声较小，试验气流不受压缩机械的污染等优点。喷管用有机玻璃制作，形象直观。 5.采用一台真空泵，可同时带两台实验台对配给的渐缩、缩放喷管做全工况观测。因装卸喷管方便，本实验台还可用作其他各种流道喷管和扩压管的实验。 三、实验原理 1、喷管中气流的基本规律 （1）由能量方程： 221dc dh dq += 及 dp dh dq ν-= 可得 cdc dp =-ν 可见，当气体流经喷管速度增加时，压力必然下降。 （2）由连续性方程： 有 及过程方程 常数=k p ν 常数=?=??????=?=?νννc A c A c A 222111c dc d A dA -=νν

【VIP专享】实验二 喷管中气体流动特性实验

实验二 喷管中气体流动特性实验一.实验目的喷管是热工设备常用的重要部件，这些设备工作性能的好坏与喷管中气体流动过程有着密切关系。通过观察气流流经收缩型管道压力的变化，测定临界压力比并计算在亚、超临界工作状态下，各截面的压力比和马赫数等，进一步了解喷管中气流在亚临界、超临界工作状态下的流动特性。观察在缩扩型喷管中气体流动现象，了解缩扩型喷管前后压力比等于、大于和小于设计压力比条件下，扩张段内气体参数的变化情况。二.实验原理 由工程热力学一元稳定流动连续方程可知，气流的状态参数v （比容）、流速和喷管υ截面积A 的基本关系为： （2—1）0d dA dv A v υυ+-=渐缩喷管气体流经渐缩型管道时，气流速度不断增大，压力P 和温度T 却不断减小。见图一， υ气体流经喷管的膨胀程度一般用喷管的出口压力P 2和进口压力P 1的比值表示，气体在β渐缩喷管内绝热流动的最大膨胀程度决定于临界压力比c ，即： β （2—2）1121K K c c P P K β-??== ?+??式中：临界压力比c 只和气体的绝热指数K 有关，对于空气K=1.4，从而得到 βc =0.528；P c 为气体在渐缩喷管中膨胀所能达到的最低压力，或称临界压力。 β图一 气体经渐缩喷管时压力温度变化曲线气体在渐缩喷管中由P 1膨胀到P 2=P c ，这是最充分的完全膨胀。对应于临界压力P c ，

到临界压力P c。如图二中线段5所示。 当背压P b大于临界压力P c时，气体在渐缩喷管中由P1膨胀到P2，气体难以充分膨胀， α 此时P2=P b，气流流速小于当地的音速。见图二中曲线2、3、4。 缩扩型喷管或称拉伐尔喷管 气体流经缩扩喷管时完全膨胀的程度决定于喷管的出口截面A2和喷管中最小截面积 A min的比值。

气力输送系统流动特性CFD模拟分析

气力输送系统流动特性CFD模拟分析 摘要 管道气力输送是方兴未艾的新学科和边缘学科,它是利用有压气体作为载体在密闭的管道中达到运送散料或成型物品。粉体的气力输送是利用气体为载体, 在管道或容器中输送粉体物料的一种方法, 在气力输送中, 混合介质是气体和粉粒体, 一般使用的气体是空气, 当要求输送的物料不能被氧化时, 使用氮气或惰性气体, 因而属于气固两相流。 本课题采用以实验为主，以理论分析和数值模拟为辅的方法，系统研究T 型分支管道气固两相流输送系统中，整体升扬管道高度对管道内流体变化的流动特性的影响。后来为了模型更接近实际，本文绘制的T管道模型接近实验管道，主要是模拟分支管道内部流体情况，模拟输送过程中的一种情况并与实验结果对比。本文主要对气固两相流管网输送的产生历史、国内外发展状况、基本原理和应用等内容进行了较详细的介绍，同时对本课题的研究意义及前景进行详细论述。在水平T型分支管道中，用压缩空气作为输送介质，在保持气体流量分别为60 m3/h和0.22 Mpa，分别改变发送压力和流量，对流体流动特性的变化情况进行分析和研究。 关键词：气固两相流；管网分流；压降；流体流动特性

Abstract Pneumatic conveying pipe is a new discipline's burgeoning and the edge discipline, it is used as a carrier gas pressure in the closed pipeline to transport bulk or molding items. Powder pneumatic conveying is the use of gas as the carrier, in a pipe or container conveying of powder material is a kind of method, in the pneumatic conveying, mixed medium is gas and powder granule, the general use of the gas is air, when the materials request can't be oxidation, using nitrogen gas or inert gas, which belongs to the gas-solid two phase flow. This topic based on the experiment is given priority to, with theoretical analysis and numerical simulation is complementary method, system research T branch pipe gas-solid two phase flow conveying system, the overall rally in pipe height changes the flow characteristic of fluid inside the pipeline. In this paper, the main of gas-solid two phase flow pipeline transportation history, development situation at home and abroad, the basic principle and application, etc was introduced in detail, at the same time, research significance and the prospect of this project are discussed in details. In the level of T branch pipe, using compressed air as medium, in keeping the gas flow is 60 m3 / h and 0.22 Mpa, respectively, respectively send pressure and flow change, the changes in the characteristics of the fluid flow analysis and research. Keywords：Gas-solid two-phase flows；Pipe network system；pressure drop; Resistance characteristic

常见标准代号一览表-(2323)

常见标准代号一览表中国标准 : CB - 中国船舶行业标准CH - 中国测绘行业标准 CJ- 中国城镇建设行业 标准 CY - 中国新闻出版行业标准 DA - 中国档案工作行业标DB - 中国农机工业标准DJ- 中国电力工业标准准 DL - 中国电力建设行业标DZ- 中国地质矿产行业标 准准 EJ - 中国核工业行业标准 FZ- 中国纺织行业标准 GB - 中国国家强制性标准GB/T- 中国推荐性国家标 准GJB-中国国家军用标准 GY - 中国广播电影电视行GA- 中国公共安全行业标业标准准 HB - 中国航空工业行业标HG - 中国化工行业标准HJ- 中国环境保护行业标准 准 HY - 中国海洋工作行业标 准 JB- 中国机械行业（含机械、电工、仪器仪表等）强制性 行业标准JC- 中国建筑材料行业标准

JB/T- 中国机械行业（含机械、电工、仪器仪表等）推荐 JG- 中国建筑工业行业标准性行业标准 JT- 中国公路、水路运输行 JR- 中国金融系统行业标准 JY- 中国教育行业标准业标准 JZ- 中国建筑工程标准

LD - 中国劳动和劳动安全 LY- 中国林业行业标准 行业标准 MH - 中国民用航空行业标 MT - 中国煤炭行业标准 MZ - 中国民政工作行业 标准 准 NY - 中国农业行业标准 QB - 中国轻工行业标准 QC - 中国汽车行业标准 QJ - 中国航天工业行业标 准 SB - 中国商业行业标准 SC- 中国水产行业标准 SH - 中国石油化工行业标准 SJ- 中国电子行业标准 SL- 中国水利行业标准 SN - 中国进出口商品检 验行 业标准 SY- 中国石油天然气行业标 准 TB - 中国铁路运输行业标准 TD- 中国土地管理行业标 TY- 中国体育行业标准 准 WB - 中国卫生标准 WH - 中国文化行业标准 WJ - 中国兵器工业标准 XB - 中国稀土行业标准 YB - 中国黑色冶金行业标 YC- 中国烟草行业标准 YD - 中国邮电通信行业标准

工程热力学喷管特性实验

实 验 报 告 评分 实验题目：喷管特性实验 实验目的：验证并进一步加深对喷管中气流基本规律的理解，建立临界压力、临界流速 和最大流量等喷管临界参数的概念；比较熟练地掌握用热工仪表测量压力（负压）、压差及流量的方法；明确渐缩喷管出口处的压力不可能低于临界压力，流速不可能高于音速，流量不可能大于最大流量；明确缩放喷管中的压力可以低于临界压力，流速可高于当地音速，而流量不可能大于最大流量；对喷管中气流的实际复杂过程有所了解，能定性解释激波产生的原因。 实验原理： 1．喷管中气流的基本原理 由连续方程、能量方程和状态方程结合声速公式KPV a =得： c dc M A dA ? ?? ? ?-=12 马赫数M=c/a 显然，要使喷管中气流加速，当M<1时，喷管应为渐缩型（dA<0）；当气流M>1时， 喷管应为渐扩型（dA>0）。 2．气体流动的临界概念 喷管中气流的特征是dp<0，dc>0，dv>0，三者之间互相制约。当某一截面的速度达到当地音速时，气流处于从亚音速变为超音速的转折点，通常称为临界状态。 临界压力比112-? ?? ??+=K K K ν ，对于空气，ν=0.528 当渐缩喷管出口处气流速度达到音速或缩放喷管喉部达到音速时，通过喷管的气体流量 便达到了最大值，或成临界流量。可由下式确定： 1112 1212m i n m a x V P K K K K A m ?-??? ??++= 式中： min A —最小截面积（对于渐缩喷管即为出口处的流通截面积；对于缩放喷管即为喉部的面 积。本实验台的两种喷管最小截面积均为11.44）。 3．气体在喷管中的流动 （1）渐缩喷管 渐缩喷管因受几何条件（dA<0）的限制。有式（4）可知：气体流速只能等于或低于音速（a C ≤）；出口截面的压力只能高于或等于临界压力（c P P ≥2）；通过喷管的流量只能等于或小于最大流量（max m m =）。 （2）缩放喷管

工程热力学喷管特性实验

工程热力学喷管特性实验 实验报告评分 实验题目:喷管特性实验 实验目的:验证并进一步加深对喷管中气流基本规律的理解，建立临界压力、临界流速 和最大流量等喷管临界参数的概念;比较熟练地掌握用热工仪表测量压力 (负压)、压差及流量的方法;明确渐缩喷管出口处的压力不可能低于临界 压力，流速不可能高于音速，流量不可能大于最大流量;明确缩放喷管中的压力可以低于临界压力，流速可高于当地音速，而流量不可能大于最大流量; 对喷管中气流的实际复杂过程有所了解，能定性解释激波产生的原因。实验原理: 1(喷管中气流的基本原理 a,KPV由连续方程、能量方程和状态方程结合声速公式得: dAdc2,,,M,1,,,,Ac 马赫数M=c/a 显然，要使喷管中气流加速，当M<1时，喷管应为渐缩型(dA<0);当气流M>1时，喷管应为渐扩型(dA>0)。 2(气体流动的临界概念 喷管中气流的特征是dp<0，dc>0，dv>0，三者之间互相制约。当某一截面的速度达到当地音速时，气流处于从亚音速变为超音速的转折点，通常称为临界状态。 K 2,,K,1,,,,K，1,, 临界压力比，对于空气，,=0.528 当渐缩喷管出口处气流速度达到音速或缩放喷管喉部达到音速时，通过喷管的气体流量便达到了最大值，或成临界流量。可由下式确定:

2P2K2,,K,11，m,A,,,maxminK，1K，1V,,1 式中: A—最小截面积(对于渐缩喷管即为出口处的流通截面积;对于缩放喷管即为喉部的面min 积。本实验台的两种喷管最小截面积均为11.44)。 3(气体在喷管中的流动 (1)渐缩喷管 渐缩喷管因受几何条件(dA<0)的限制。有式(4)可知:气体流速只能等于或低于音 P,P2cC,a速();出口截面的压力只能高于或等于临界压力();通过喷管的流量只能等 ，，m,mmax于或小于最大流量()。 (2)缩放喷管 缩放喷管的喉部dA=0，因而气流可达到音速(c=a);扩大段dA>0，出口截面处的流速可超音速(c>a)，其压力可低于临界压力(P2

管道总传热系数计算

1管道总传热系数 管道总传热系数是热油管道设计和运行管理中的重要参数。在热油管道稳态运行方案的工艺计算中，温降和压降的计算至关重要，而管道总传热系数是影响温降计算的关键因素，同时它也通过温降影响压降的计算结果。1.1 利用管道周围埋设介质热物性计算K 值管道总传热系数K 指油流与周围介质温差为1℃时，单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量，它表示油流至周围介质散热的强弱。当考虑结蜡 层的热阻对管道散热的影响时，根据热量平衡方程可得如下计算表达式： （1-1）1112ln 111ln 22i i n e n w i L L D D D KD D D D ααλλ-+???? ?????=+++????????∑式中：——总传热系数，W /(m 2·℃)；K ——计算直径，m ；（对于保温管路取保温层内外径的平均值，对于e D 无保温埋地管路可取沥青层外径）；——管道内直径，m ；n D ——管道最外层直径，m ；w D ——油流与管内壁放热系数，W/(m 2·℃)；1α ——管外壁与周围介质的放热系数，W/(m 2·℃)；2α ——第层相应的导热系数，W/(m·℃)；i λi ，——管道第层的内外直径，m ，其中；i D 1i D +i 1,2,3...i n =——结蜡后的管内径，m 。L D 为计算总传热系数，需分别计算内部放热系数、自管壁至管道最外径K 1α的导热热阻、管道外壁或最大外围至周围环境的放热系数。 2α（1）内部放热系数的确定1α放热强度决定于原油的物理性质及流动状态，可用与放热准数、自然1αu N 对流准数和流体物理性质准数间的数学关系式来表示[47]。r G r P 在层流状态（Re<2000），当时：500Pr

常用橡胶性能一览表

常用橡胶性能一览表

由于具有优异的耐老化性能耐冲击性也较好，所以常用做胎侧。EPDM三元乙丙胶三元乙丙橡胶是一种在乙烯和丙烯共聚物中引入了第三单体的高分子聚合物,产品性能及优点:超高分子量,高乙烯含量,可高度填充填充剂和油,易碎的性能缩短了混炼的时间. 分子结构和特性 三元乙丙是乙烯、丙烯和非共轭二烯烃的三元共聚物。二烯烃具有特殊的结构，只有两键之一的才能共聚，不饱和的双键主要是作为交链处。另一个不饱和的不会成为聚合物主链，只会成为边侧链。三元乙丙的主要聚合物链是完全饱和的。这个特性使得三元乙丙可以抵抗热，光，氧气，尤其是臭氧。三元乙丙本质上是无极性的，对极性溶液和化学物具有抗性，吸水率低，具有良好的绝缘特性。

在三元乙丙生产过程中，通过改变三单体的数量，乙烯丙烯比，分子量及其分布以及硫化的方法可以调整其特性。 热塑性弹性体(TPE) 高刚性耐高温且保有低温的弯曲性，优异的耐化学品性,应用于管材、静音齿轮、电线被覆、发卷、自动收缩管线. TPE热塑性弹性体特性： 1、材料有半透、高透明、白色、黑色供选择。 2、已通过ROHS、PAHs、FDA测试，等级测试。 3、材料环保无卤无毒无味，不含塑胶软化剂、磷苯二甲酸盐、重金属等化合物。 4、良好的减震性和防滑耐磨。 5、良好的抗紫外线及耐化学药品性。 6、广阔的硬度范围选择（邵氏0度－110度）。可根据需求任意调整。 7、在—60度至135度的长期使用温度 8、压缩变形及永久变形小 9、卓越的抗动态疲劳性能 10、极优的耐臭氧及耐候性能 11、亮面、雾面均可，光滑的外观和舒适的橡胶柔软质感。 12、材料不含水分，无须干燥可直接使用，节约能源。 13、易于加工，着色。水口料即边角料可百分百回收再利用，降低产品，且不影响产品物性。 14、它可以通过二次注塑成型,与PP、PE、PS、ABS、PC、PA等基体材料包覆粘合,也可单独成形。替代软质PVC部分硅橡胶。 TPE/TPR 之应用领 域运动器材： 手把类(高尔夫球、各种球拍、脚踏车、滑雪器材、滑水器材等)， 潜水器材(蛙鞋、蛙镜、呼吸管、手电筒等)、刹车块、运动护垫。日常用品：

燃烧学实验报告1

燃烧学 实验报告 学院 专业 学号 学生姓名 指导教师 2017 年 01 月

目录 实验原理系统图、实验仪器仪表型号规格及燃料物理化学性质 (3) 实验一Bensun火焰及Smithell法火焰分离 (6) 实验二预混火焰稳定浓度界限测定 (8) 实验三气体燃料的射流燃烧、火焰长度及火焰温度的测定 (11) 实验四本生灯法层流火焰传播速度的测定 (15) 燃烧喷管及石英玻璃管说明 燃烧喷管共4根，分别标记为： I号长喷管—细的长喷管(喷口内径7.18mm) II号长喷管—粗的长喷管(相配的冷却器出口直径10.0mm) I号短喷管—细的短喷管(喷口内径5.10mm) II号短喷管—粗的短喷管(喷口内径7.32mm) 石英玻璃套管共3个，分别标记为： I号玻璃管—最细的石英玻璃管(本生灯火焰内外锥分离用) II号玻璃管—中间直径的石英玻璃管(观察Burk-Schumann火焰现象及测定射流火焰长度用) III号玻璃管—最粗的石英玻璃管(测定射流火焰温度用)

燃烧学实验注意事项 1.实验台上的玻璃管须轻拿轻放，用完后横放在实验台里侧，以防坠落。 2.燃烧火焰的温度很高，切勿用手或身体接触火焰及有关器件。 3.燃烧完后的喷嘴口、水平石英管的温度仍很高，勿碰触，以防烫伤。 4.在更换燃烧管时，手应握在下端，尽量远离喷嘴口。 本生灯燃烧实验系统介绍 一、本生灯燃烧实验系统 本生灯燃烧实验系统如图1所示。压缩空气（蓝色导管）通过减压阀门调节，进入浮子流量计调节测量。甲烷（桔红导管）由气瓶开关、减压阀提供，接通单向电磁阀进入浮子流量计调节测量。主控制面板上设计了一个主控单向电磁阀开关，只有当电源接通，开关按下时，燃料才能供应。空气和燃气调节好当量比被分别输送进入一个混合管（混合管的功用是缓和气流的脉动，并使甲烷、压缩空气两股气体充分混合，以保证在本生灯管的进口处获得稳定、均匀的流动），该混合管连接一个内径为25mm的本生灯管，用于火焰结构演示实验、钝体火焰稳定实验。根据火焰传播的余弦定理，已知管口直径，测量出火焰的高度，就能算出火焰锥角。再通过浮子流量计的读数，测出气流流出管口的速度，就可以算出火焰的传播速度。 图 1 本生灯燃烧实验系统

供热管网压降温降计算

1.1.1 压降、温降计算公式 根据《动力管道手册》压降计算公式： )(10)(10215.11232 H H Ld L d w p -++?=?ρλ ρ 式中：1.15——安全系数； p ?——介质沿管道内流动总阻力，Pa ； L ——为管道直线长度m ； Ld ——为管道局部阻力当量长度m ； W ——蒸汽管道平均流速m/s ； d ——管道内径mm ； ρ——蒸汽介质平均密度kg/m 3； λ——管道摩擦阻力系数，根据管道绝对粗糙度K 值选择，对过热蒸汽管道，按管道绝对粗糙度K=0.1mm 取用； H2-H1——管道终端与始端的高差，m 。 根据《设备及管道绝热设计导则》GB/T8175-2008 单层保温的管道单位热损失计算公式： Do Di Do In Ta T R R Ta T q ?+-=+-=αλαπ2 1)(21 W/m.h 式中：T ——设备和管道的外表面温度（℃），T 应取管道蒸汽介质的平均温度即22 1t t T +=； t1——管道始端蒸汽温度℃； t2——管道终端蒸汽温度℃；

Ta ——环境温度，根据工程情况定℃； R1——保温层热阻 对管道（m.K ）/W ；对平面：(m 2.K)/W ； R2——保温层表面热阻 对管道（m.K ）/W ； λ——保温材料制品在平均温度下导热系数W/（m.K ）； Do ——保温层外径 m ； Di ——保温层内径 m ； α——保温层外表面与大气的换热系数 W/（m 2.K ），w 36α+= GB/T8175-2008规范推荐 .K W/m .α26311= 此时风速w 为3.5m/s 。 管径计算是按照正常负荷计算管径，同时以最大负荷及最小负荷校核计算后综合选取的。

喷管中气体流动基本特性实验报告

喷管中气体流动基本特性实验报告 一、实验目的 1. 验证并进一步对喷管中气流基本规律的理解。牢固树立临界压力、临界流速和最大流量等喷管临界参数的概念。 2. 掌握喷管实验装置的实验原理、实验方法和操作步骤，比较熟练地用热工仪表测量压力（负压）、压差及流量。 3. 测量并绘制喷管内的压力分布曲线及流量曲线，做出定性的解释。 二、实验原理 喷管是一些热工设备的重要部件，这些设备的工作过程和喷管中气体的流动过程有密切的关系。实验观察气流完全膨胀时沿喷管各界面的压力变化，测定流量曲线和临界压力比，可以帮助了解喷管中气体流动现象的基本特性，并且通过观察渐缩渐扩喷管中膨胀不足和膨胀过度的现象，还可进一步了解工作条件对喷管中流动过程的影响。 气体在喷管的流动过程中，气体的状态参数P 、V ，流速C 和喷管截面积f 之间的基本关系可用下面三个方程表示： c dc f df v dv f df c dc vdp cdc M )1(02 -==-+-= （4-1） 式中：M 为马赫数，是表示气体流动特性的一个重要特性值。M<1时，表明气体流速小于当 地音速，M>1时，气体流速大于当地音速，气体作超音速流动。 方程指出：气体流经喷管时，压力降低，流速增大，喷管的截面积亦随之变化，而喷管的截面变化情况则取决于Ｍ值． 1) 当气流流速小于音速（即Ｍ<1）时，欲使流速增大，喷管截面应该是收缩的； 2) 当气流流速大于音速（即Ｍ>1）时，喷管截面应该是扩放的； 3）当流速等于音速时，喷管截面最小，此处正是气流流速由亚音速过渡到超音速，喷管由收缩形过渡到扩放形的转折点。这点的参数称为喷管的临界参数，用脚码C 表示，如临界压力P C 、临界流速C C 等等。 1．渐缩喷管 气体流经喷管的膨胀程度可以用喷管的背压P 2与进口压力P 1之比β表示。P P 1 2= β称 为压力比。而气体在渐缩喷管中膨胀所能达到的最低压力，是使喷管出口的气流速度达到当地音速的压力，即临界压力P C 。所以，气流在渐缩喷管中流动时最大膨胀程度决定于临界压