Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

77 31 0
Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm là một đồ án thủy khí hay giúp cho nó sinh viên hiểu hơn về công nghệ ô tô giúp hiểu rõ hơn về những môn đã từng học trước đó như thủy khí cơ lý thuyết và những môn liên quan giúp mình hiểu toàn điện

Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng âm MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU LỜI NÓI ĐẦU Sau thời gian năm học trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, dạy dỗ bảo tận tình thầy, giáo Em tiếp thu kiến thức mà thầy cô giáo truyền đạt Mỗi sinh viên trường cần phải qua đợt tìm hiểu thực tế kiểm tra khả nắm bắt, sáng tạo sinh viên Do q trình thực tập tốt nghiệp làm đồ án tốt nghiệp công việc cần thiết nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp lại kiến thức mà học, đồng thời tiếng nói sinh viên trước trường Sau hồn thành tất mơn học chương trình đào tạo, em giao nhiệm vụ: Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng âm phương pháp thay đổi tiết diện ống Trong trình làm đồ án trình độ cịn hạn chế, tài liệu chưa đầy đủ nên chắn không tránh khỏi sai sót Em mong bảo quý thầy đóng góp ý kiến bạn Cuối cho em gửi lời cảm ơn chân thành đến tất quý thầy cô nhà trường truyền đạt kiến thức cho em thời gian qua Em xin chân thành cảm ơn TS Phạm Thị Kim Loan tận tình hướng dẫn cho em thực đề tài tất bạn góp ý cho em hồn thành đồ án Đà Nẵng, ngày 30 tháng năm 2016 Sinh viên thực Trần Quốc Hoằng Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dịng âm MỞ ĐẦU Mục đích đề tài Khi dịng khí chuyển động với vận tốc đáng kể với vận tốc âm thanh, thay đổi khối lượng riêng trở nên đáng ý dòng chảy gọi nén Dịng khó để có với chất lỏng dạng nước, cần áp suất cao 1000 atm để tạo vận tốc âm Trong chất khí, cần tăng áp suất gấp đơi tạo dịng ngang âm Khí động lực học mơn học nghiên cứu dịng chảy chất khí Giải pháp cho vấn đề khí động lực học dẫn đến tính tốn tính chất khác dịng chảy, vận tốc, áp suất, mật độ nhiệt độ, hàm không gian thời gian Khi hiểu tính chất chất khí, người ta tính tốn xác hay xấp xỉ lực mômen lực lên hệ thống dịng chảy Mơn khí động lực học sử dụng phân tích tốn học kết thực nghiệm Chun ngành có nhiều ứng dụng Ví dụ tảng cho việc thiết kế tơ, máy bay Trong ngành hàng không, số Mach thường coi yếu tố công suất cho loại máy bay có vận tốc lớn gần 400 km/h Vì vận tốc âm liên quan đến mật độ khơng khí, đồng thời mật độ khơng khí phụ thuộc vào độ cao máy bay nhiệt độ khơng khí, để giữ ổn định vận tốc bay, số Mach phải phụ thuộc vào độ cao tình trạng khí cụ thể chuyến bay Để so sánh, cơng suất máy bay (bao gồm vận tốc số Mach) tính sang cơng suất trạng thái khí tiêu chuẩn Ý nghĩa đề tài Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng âm Phục vụ nghiên cứu đo đạc trường vận tốc dòng chảy bao xung quanh vật thể, mơ hình khí động máy bay, tơ, tên lửa, mơ hình cơng trình xây dựng tòa nhà cao tầng Là sở cho nhà thiết kế ô tô , máy bay cho giảm lực cản, giảm tiếng gió, giảm tối thiểu tiếng ồn, ngăn chặn lực nâng ý muốn nguyên nhân khác gây độ ổn định khí động học tốc độ cao Cung cấp liệu kiểm chứng cho tính tốn lý thuyết mơ hình mơ số Phát triển nghiên cứu đo đạc dạng dòng chảy bao quanh vật thể Chương NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT ĐƯỜNG ỐNG TẠO DÒNG TRÊN ÂM BẰNG PHƯƠNG PHÁP THAY ĐỔI TIẾT DIỆN ỐNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ DỊNG KHÍ TRÊN ÂM 1.1.1 Giới thiệu Ta thấy đặc trưng cho dịng chảy gần khơng nén số Mach nhỏ Trong V vận tốc dịng khí a vận tốc âm dịng khí Trong điều kiện số Mach nhỏ Sự thay đổi khối lượng riêng chất lỏng nhỏ dịng khí Các phương trình lượng tách ra, có ảnh hưởng nhiệt độ hiệu ứng nhiệt độ bỏ qua Phương trình trạng thái trình bày đơn giản với khối lượng riêng gần khơng đổi Điều có nghĩa dịng chảy khơng nén địi hỏi phân tích động lượng tính liên tục Chương giải dịng chảy nén được, có số Mach lớn 0,3 thay đổi khối lượng riêng bỏ qua Nếu thay đổi khối lượng riêng đáng kể, phương trình trạng thái đưa đến thay đổi nhiệt độ áp suất trở nên đáng kể Nhiệt độ thay đổi lớn dẫn đến phương trình lượng khơng thể bỏ qua Do từ hai phương trình trở thành bốn phương trình phải nghiên cứu Phương trình liên tục Phương trình động lượng Phương trình lượng Phương trình trạng thái Để giải lúc cho bốn ẩn: áp suất, khối lượng riêng, nhiệt độ vận tốc dòng chảy (p, ρ, T, V) Các lý thuyết chung dòng chảy nén phức tạp, ta cố gắng để làm đơn giản hóa nữa, đặc biệt cách giả thuyết dòng thuận nghịch đoạn nhiệt hay đẳng entropy Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dịng âm Số Mach 1.1.1.1 Số Mach thơng số quan trọng phân tích dịng nén được, với ảnh hưởng khác tùy thuộc vào độ giá trị số Mach Trong khí động lực học có phân biệt vùng khác số Mach Ma

Ngày đăng: 03/10/2021, 14:55

Hình ảnh liên quan

Hình 1-1 Tỷ số nhiệt dung riêng của tám loại khí liên hệ với nhiệt độ. - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

Hình 1.

1 Tỷ số nhiệt dung riêng của tám loại khí liên hệ với nhiệt độ Xem tại trang 5 của tài liệu.
Các dòng khí trong hình. 1-2b là ổn định và một chiều đi qua sóng. Vậy phương trình liên tục: - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

c.

dòng khí trong hình. 1-2b là ổn định và một chiều đi qua sóng. Vậy phương trình liên tục: Xem tại trang 8 của tài liệu.
bằng cách xét một xung với cường độ hạn chế, như trong hình 1-2. Trong hình. 1-2a các xung, hoặc sóng áp suất, di chuyển ở tốc độ C về phía dòng khí tĩnh (p, ρ, T, V  = 0) ở bên trái, để lại phía sau ở bên phải một chất lưu có đặc tính tăng lên (p + Δp,   - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

b.

ằng cách xét một xung với cường độ hạn chế, như trong hình 1-2. Trong hình. 1-2a các xung, hoặc sóng áp suất, di chuyển ở tốc độ C về phía dòng khí tĩnh (p, ρ, T, V = 0) ở bên trái, để lại phía sau ở bên phải một chất lưu có đặc tính tăng lên (p + Δp, Xem tại trang 8 của tài liệu.
Hình 1-3. Phân bố vận tốc và enthalpy ở trạng thái hãm tại gần thành cách nhiệt điển hình của dòng khí có vận tốc cao. - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

Hình 1.

3. Phân bố vận tốc và enthalpy ở trạng thái hãm tại gần thành cách nhiệt điển hình của dòng khí có vận tốc cao Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 1-4. Đường đặc tính đoạn nhiệt (T/T0 và a/a0)và đẳng entropy (p/p0 và ρ/ρ0) với số Mach khi k=1,4. - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

Hình 1.

4. Đường đặc tính đoạn nhiệt (T/T0 và a/a0)và đẳng entropy (p/p0 và ρ/ρ0) với số Mach khi k=1,4 Xem tại trang 15 của tài liệu.
Những quan hệ này cũng được thể hiện trong hình 1-4; tại Ma =5 khối lượng riêng là 1,13% so với giá trị ở trạng thái hãm của nó, và áp suất chỉ bằng 0,19% của  áp suất ở trạng thái hãm. - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

h.

ững quan hệ này cũng được thể hiện trong hình 1-4; tại Ma =5 khối lượng riêng là 1,13% so với giá trị ở trạng thái hãm của nó, và áp suất chỉ bằng 0,19% của áp suất ở trạng thái hãm Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 1– 6. Ảnh hưởng của số Mach đến sự thay đổi các thông số đặc tính - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

Hình 1.

– 6. Ảnh hưởng của số Mach đến sự thay đổi các thông số đặc tính Xem tại trang 19 của tài liệu.
Hình 1-5 Dòng chất lỏng nén được chảy trong ống dẫn:                          (a) profil vận tốc của chất lỏng thực - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

Hình 1.

5 Dòng chất lỏng nén được chảy trong ống dẫn: (a) profil vận tốc của chất lỏng thực Xem tại trang 19 của tài liệu.
Hình 1-8 Đồ thị tỷ số diện tích với số Mach cho dòng đẳng entropy củ a1 chất khí lý tưởng với k = 1,4 - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

Hình 1.

8 Đồ thị tỷ số diện tích với số Mach cho dòng đẳng entropy củ a1 chất khí lý tưởng với k = 1,4 Xem tại trang 22 của tài liệu.
Hình 1- 9. Dòng khí qua mặt sóng nén cố định. - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

Hình 1.

9. Dòng khí qua mặt sóng nén cố định Xem tại trang 24 của tài liệu.
Hình 1– 10. Sự thay đổi các thông số đặc trưng của dòng khí khi qua mặt sóng nén với k=1,4. - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

Hình 1.

– 10. Sự thay đổi các thông số đặc trưng của dòng khí khi qua mặt sóng nén với k=1,4 Xem tại trang 26 của tài liệu.
Hình 1- 11 a) Sóng nén thẳng b) Sóng hình vòm - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

Hình 1.

11 a) Sóng nén thẳng b) Sóng hình vòm Xem tại trang 27 của tài liệu.
Hình 1- 12 Dòng khí đi qua ống thu hẹp - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

Hình 1.

12 Dòng khí đi qua ống thu hẹp Xem tại trang 29 của tài liệu.
Hình 1– 13. Dòng khí đi qua ống thu hẹp-mở rộng - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

Hình 1.

– 13. Dòng khí đi qua ống thu hẹp-mở rộng Xem tại trang 31 của tài liệu.
Bài toán được trình bày dưới hình vẽ sau - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

i.

toán được trình bày dưới hình vẽ sau Xem tại trang 36 của tài liệu.
tính từ và cácphương trình trong sóng nén thẳng (1.55) hoặc Bảng B.2 - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

t.

ính từ và cácphương trình trong sóng nén thẳng (1.55) hoặc Bảng B.2 Xem tại trang 38 của tài liệu.
Từ quan hệ đẳng entropi hoặc Bảng B.1 có thể tính được p3:                         =  - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

quan.

hệ đẳng entropi hoặc Bảng B.1 có thể tính được p3: = Xem tại trang 39 của tài liệu.
Hình 3-1. Cấu tạo cơ bản của ống khí động. 1- Buồng nắn dòng. - Nghiên cứu lý thuyết đường ống tạo dòng trên âm

Hình 3.

1. Cấu tạo cơ bản của ống khí động. 1- Buồng nắn dòng Xem tại trang 43 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • LỜI NÓI ĐẦU

  • MỞ ĐẦU

  • Chương 1 NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT ĐƯỜNG ỐNG TẠO DÒNG TRÊN ÂM BẰNG PHƯƠNG PHÁP THAY ĐỔI TIẾT DIỆN ỐNG

  • 1.1 TỔNG QUAN VỀ DÒNG KHÍ TRÊN ÂM

  • 1.1.1 Giới thiệu

    • 1.1.1.1. Số Mach

    • 1.2.1 . Dòng đẳng entropi với tiết diện ống thay đổi.

    • 1.2.1.1 Các biểu thưc liên hệ với khí lý tưởng

    • 1.2.1.2. Sự nghẽn của dòng khí (choking)

    • 1.2.1.3. Phương trình lưu lượng khối lượng

    • 1.2.2 Sóng xung kích thẳng (tăng vọt nén TVN, sóng nén thẳng)

    • 1.2.2.1. Các biểu thức liên hệ với số Mach.

    • 1.2.2.2. Mặt sóng nén thẳng di động

    • 1.2.3. Dòng khí đi qua ống thu hẹp và ống mở rộng.

    • 1.2.3.1. Dòng khí đi qua vòi phun có dạng mặt cắt thu hẹp dần

    • 1.2.3.2. Dòng khí đi qua ống thu hẹp - mở rộng (ống Lavan)

    • Chương 2 CÁC BÀI TOÁN VỀ ĐƯỜNG ỐNG TẠO DÒNG TRÊN ÂM

    • 2.1 CÁC BÀI TOÁN MỞ ĐẦU

    • 2.2 BÀI TOÁN VỀ SỰ NGHẼN CỦA DÒNG KHÍ

    • 2.3 BÀI TOÁN VỀ SÓNG XUNG KÍCH THẲNG ( TĂNG VỌT NÉN, SÓNG NÉN THẲNG)

    • 2.4 BÀI TOÁN VỀ DÒNG KHÍ ĐI QUA ỐNG THU HẸP VÀ MỞ RỘNG

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan