tailieunhanh - Bài giảng Dòng khí trên âm

Bài giảng "Dòng khí trên âm " trình bày các nội dung: Sự hình thành mặt tăng vọt nén, tăng vọt nén thẳng, hệ thức động học cơ bản, các biểu thức liên hệ khác. Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên khoa cơ khí và những ai quan tâm dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu. | DÒNG KHÍ TRÊN ÂM Dòng khí chuyển động với vận tốc trên âm khi bị hãm sẽ có một số tính chất đặc biệt do tính nén được của chất khí gây ra. Xuất hiện những mặt gián đoạn (mặt sóng va, mặt tăng vọt nén): p, , v, T thay đổi giá trị đột ngột. Mặt TVN thẳng: với phương dòng chảy Mặt TVN xiên: tạo với phương dòng chảy một góc 900 Ký hiệu "1" , "2": các thông số của dòng chảy ở trước và sau mặt TVN Mặt tăng vọt nén Mặt tăng vọt nén v>a v>a b) a) Quá trình trong tăng vọt nén là quá trình đoạn nhiệt nhưng không đẳng entrôpi. § 9-1 SỰ HÌNH THÀNH MẶT TĂNG VỌT NÉN Sự tăng áp suất (nguồn kích động yếu) trong môi trường chất khí được truyền theo mọi phương với vận tốc bằng vận tốc âm. Nếu các kích động tuần hoàn: không gian xung quanh nguồn kích động sẽ chứa đầy những sóng hình cầu (sau một khoảng thời gian tương đối lớn). Nếu kích động đó xảy ra trong chất khí chuyển động: vùng truyền kích động phụ thuộc vào giá trị vận tốc của chất khí so với vận tốc truyền kích động. va v>a b) a) Quá trình trong tăng vọt nén là quá trình đoạn nhiệt nhưng không đẳng entrôpi. § 9-1 SỰ HÌNH THÀNH MẶT TĂNG VỌT NÉN Sự tăng áp suất (nguồn kích động yếu) trong môi trường chất khí được truyền theo mọi phương với vận tốc bằng vận tốc âm. Nếu các kích động tuần hoàn: không gian xung quanh nguồn kích động sẽ chứa đầy những sóng hình cầu (sau một khoảng thời gian tương đối lớn). Nếu kích động đó xảy ra trong chất khí chuyển động: vùng truyền kích động phụ thuộc vào giá trị vận tốc của chất khí so với vận tốc truyền kích động. va: kích động tập trung truyền trong nón kích động (đường sinh: đường đặc trưng, đường kích động) α 2a α V,t = 1s 2v,t = 2s v>a Số Mach (M) càng lớn càng nhỏ Sự hình thành mặt TVN: Ở đỉnh sóng: áp suất lớn, do p = gRT nhiệt độ cao hơn ở chân sóng a= : đỉnh sóng chuyển động nhanh hơn chân sóng về phía phải, sóng ngắn dần (bị nén), tạo thành mặt TVN Về phía trái, do đỉnh sóng chuyển động nhanh hơn chân sóng sóng sẽ dài dần: sóng bành trướng. x p Chân Đỉnh Sóng bành trướng Sóng nén Chất khí ngay trước piston bị nén: , p. T tăng vận tốc âm trước piston giảm dọc theo ống Chất khí ngay sau piston bị loãng: , p, T giảm vận tốc âm sau piston tăng dọc theo ống Sự truyền vận tốc dọc theo ống (trước và sau piston) tại thời điểm t1 t2, t3 biểu diễn bởi đường cong 1, 2, 3 Mặt TVN hình thành ở miền trước piston v x t1 t2 t3 t4 3 3