第9章  氣體和蒸汽的流動(dòng)
基本要求：
1．深入理解噴管和擴(kuò)壓管流動(dòng)中的基本關(guān)系式和滯止參數(shù)的物理意義，熟練運(yùn)用熱力學(xué)理論分析亞音速、超音速和臨界流動(dòng)的特點(diǎn)。
2．對(duì)于工質(zhì)無(wú)論是理想氣體或蒸汽，都要熟練掌握漸縮、漸縮漸擴(kuò)噴管的選型和出口參數(shù)、流量等的計(jì)算。理解擴(kuò)壓管的流動(dòng)特點(diǎn)，會(huì)進(jìn)行熱力參數(shù)的計(jì)算。
3．能應(yīng)用有摩擦流動(dòng)計(jì)算公式，進(jìn)行噴管的熱力計(jì)算。
4．熟練掌握絕熱節(jié)流的特性，參數(shù)的變化規(guī)律。

基本知識(shí)點(diǎn)：
9．1 絕熱流動(dòng)的基本方程
一、 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流
工質(zhì)以恒定的流量連續(xù)不斷地進(jìn)出系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)部及界面上各點(diǎn)工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)和宏觀運(yùn)動(dòng)參數(shù)都保持一定，不隨時(shí)間變化。

二、連續(xù)性方程
由穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流特點(diǎn)，  const
該式適用于任何工質(zhì)可逆與不可逆過(guò)程
三、絕熱穩(wěn)定流動(dòng)能量方程
      
對(duì)絕熱、不作功、忽略位能的穩(wěn)定流動(dòng)過(guò)程
  得： 
說(shuō)明：增速以降低本身儲(chǔ)能為代價(jià)。
四、定熵過(guò)程方程
   由可逆絕熱過(guò)程方程     =const

五、音速與馬赫數(shù)
音速：微小擾動(dòng)在流體中的傳播速度。

注意：壓力波的傳播過(guò)程作定熵過(guò)程處理。
特別的， 對(duì)理想氣體：   只隨絕對(duì)溫度而變

 馬赫數(shù)（無(wú)因次量）：流速與當(dāng)?shù)匾羲俚谋戎?br />          M>1，超音速
M=1   臨界音速
M<1  亞音速

9．2  定熵流動(dòng)的基本特性
一、氣體流速變化與狀態(tài)參數(shù)間的關(guān)系
二、管道截面變化的規(guī)律

9．3   噴管中流速及流量計(jì)算
9．4 擴(kuò) 壓 管
9．5具有摩擦的流動(dòng)
9．6 絕熱節(jié)流

重點(diǎn)、難點(diǎn)
1．噴管和擴(kuò)壓管截面變化與速度、壓力變化的關(guān)系。
2．噴管的選型與臨界截面的關(guān)系。
3．有摩擦流動(dòng)時(shí)，噴管的流動(dòng)特點(diǎn)及熱力參數(shù)的計(jì)算。
  思考題
1．對(duì)提高氣流速起主要作用的是噴管的形狀，還是氣體本身的狀態(tài)變化？

2．為什么漸擴(kuò)形管道在一定條件下能使氣流加速？對(duì)液體能否？

3．為什么氣體在漸縮噴管只能膨脹到臨界狀態(tài)？

4．噴管的臨界狀態(tài)有哪些特性？什么是最大流量？如何確定？什么是臨界壓力比？它和什么因素有關(guān)？有何用處？

5．一個(gè)縮放噴管，原來(lái)在設(shè)計(jì)工況下工作。如其他情況不變，只把初壓p1提高，流動(dòng)情況將有什么變化？漸縮噴管呢？

6．噴管出口截面積、噴管最大流量是由哪些因素決定的？

7．若可壓縮流體流經(jīng)無(wú)摩擦噴管對(duì)外散熱，試向下式是否成立
 
8．請(qǐng)說(shuō)明下列說(shuō)法是否正確：
（1）流體流動(dòng)速度愈快，則弱擾動(dòng)在該流體中的傳播速度也愈快？
（2）氣體在變截面管內(nèi)定熵流動(dòng)，氣流的最小截面即為臨界截面。
9．當(dāng)M=1時(shí)， 。這意味著管截面應(yīng)為極小（f=fmin）或?yàn)闃O大（f=fmax），但為什么說(shuō)M=1只能出現(xiàn)在最小截面。
10．漸縮噴管出口截面最小，流體會(huì)不會(huì)在該處受擠壓，致使壓力升高，為什么？
11．什么條件下，噴管的進(jìn)口參數(shù)和總參數(shù)相同，出口壓力和背壓相同？

作業(yè)：9-3、9-4、9-5、9-7、9-8、9-11、9-12、9-17、9-18

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