Презентация на тему Теория размерности и выбор критериев для решения задачи истечения газа из отверстия.

Цели: 1) уточнение размерности расхода газа, истекающего из отверстия 2) разбор коэффициентов, используемых в формуле для определения расхода газа, истекающего из отверстия

- через сопло
- через

диффузор
Рассмотрим истечение газа через диффузор. Здесь наблюдается сжатие рабочего тела с увеличением давления и уменьшением скорости. Истечение будет адиабатным, так как при небольшой разности давления газа и внешней среды получается достаточно большая скорость истечения рабочего тела, длина канала небольшая - вследствие всего этого можно пренебречь теплообменом между стенками канала и газом.

регулятора давления газа. Поэтому рассмотрим движение газа через дроссельный

клапан как истечение из отверстия.
При малых перепадах давления на регуляторах , пренебрегают сжимаемостью газа.

При большем перепаде, если входное давление высокое, то при расчете пропускной способности регулятора необходимо учитывать изменение плотности газа и отклонение от законов идеального газа.

(1)
где - объемный расход газа при нормальном давлении
- скорость истечения газа
- плотность газа при условиях истечения газа после отверстия и при нормальных условиях соответственно
Скорость истечения определяют как:

(2)


где - давление до регулятора
- давление после регулятора
k - показатель адиабаты

клапана f. Он связан с коэффициентом сопротивления соотношением, полученным

из уравнения:



где- площадь сечения присоединительных патрубков
- площадь сечения клапана
Если в регуляторе учитывать коэффициент расхода , отнесенным к проходному сечению седла, тогда будет иметь место соотношение:

произведем преобразования с учетом формул (3) и (4), получим:

Используем уравнение состояния:


- отклонение реального газа от идеального
Учитывая приведенные соотношения, преобразуем уравнение расхода:

условиях: =101300 Па

= 273 К
и применим формулу:
где в ,следовательно при переводе в надо умножить на , получим расчетную зависимость:

через дроссельный орган.
Если принять в

, и в МПа, то:




Разберемся откуда взялась формула:
Выражая скорость истечения газа через расход, получим: