叶轮机械原理-第二章.ppt
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1、第二章第二章 气体动力学和热力学基本方程气体动力学和热力学基本方程 在叶轮机械中的应用在叶轮机械中的应用 作业作业2 21 1)以两种不同形式的能量方程)以两种不同形式的能量方程(热焓形式和机械能形式热焓形式和机械能形式)解释涡轮中的能量转换。解释涡轮中的能量转换。2 2)判断压气机转子所受轴向力是向前还是向后,)判断压气机转子所受轴向力是向前还是向后,并解释之。并解释之。第二章第二章 气体动力学和热力学基本方程气体动力学和热力学基本方程 在叶轮机械中的应用在叶轮机械中的应用 在气体动力学和工程热力学中已介绍过描述在气体动力学和工程热力学中已介绍过描述气体运动的基本方程气体运动的基本方程:连续
2、方程、能量方程、连续方程、能量方程、热力学第一定律方程、动量方程和动量矩方程。热力学第一定律方程、动量方程和动量矩方程。本章重点介绍上述方程在叶轮机械中的应用。本章重点介绍上述方程在叶轮机械中的应用。第二章第二章 气体动力学和热力学基本方程气体动力学和热力学基本方程 在叶轮机械中的应用在叶轮机械中的应用 一、连续方程一、连续方程在在dtdt时间内流过面积时间内流过面积dAdA的气体质量的气体质量dmdm为:为:在单位时间内流过在单位时间内流过dAdA的气流质量的气流质量 为:为:第二章第二章 气体动力学和热力学基本方程气体动力学和热力学基本方程 在叶轮机械中的应用在叶轮机械中的应用 在叶轮机械
3、中习惯于用气体总参数和流量函数在叶轮机械中习惯于用气体总参数和流量函数 q()q()表示连续方程表示连续方程:其中其中K K为综合常数,为综合常数,k=1.4,R=287.06J/(kgK)k=1.4,R=287.06J/(kgK)时,时,K=0.0404sKK=0.0404sK0.50.5/m;/m;k=1.33,R=287.4J/(kgK)k=1.33,R=287.4J/(kgK)时,时,K=0.0397K=0.0397 sKsK0.50.5/m/m第二章第二章 气体动力学和热力学基本方程气体动力学和热力学基本方程 在叶轮机械中的应用在叶轮机械中的应用 如果在叶轮机中沿轴向任一截面如果在叶
4、轮机中沿轴向任一截面A Ai i上气流参数是均匀上气流参数是均匀的,即一维流动(气体参数仅沿轴向发生变化),则任一的,即一维流动(气体参数仅沿轴向发生变化),则任一截面截面A Ai i上的流量上的流量 为:为:第二章第二章 气体动力学和热力学基本方程气体动力学和热力学基本方程 在叶轮机械中的应用在叶轮机械中的应用 二、热焓形式的能量方程二、热焓形式的能量方程 L Lu u(J/kg(J/kg或或m m2 2/s/s2 2):):轮缘功,轮缘功,单位质量气体单位质量气体 L Lu u00:叶轮机对气体加入机械功(压气机转子);叶轮机对气体加入机械功(压气机转子);L Lu u000:叶轮机对气体
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