घर्षण के बिना बहिर्वाह।चूंकि जल वाष्प एक आदर्श गैस नहीं है, इसलिए इसके बहिर्वाह की गणना विश्लेषणात्मक सूत्रों का उपयोग करके नहीं, बल्कि इसका उपयोग करके करना बेहतर है एच, एस-आरेख।

प्रारंभिक मापदंडों के साथ भाप को दबाव वाले माध्यम में बहने दें आर 2. यदि चैनल के माध्यम से जल वाष्प की गति के दौरान घर्षण के कारण ऊर्जा हानि और नोजल की दीवारों पर गर्मी हस्तांतरण नगण्य है, तो बहिर्वाह प्रक्रिया निरंतर एन्ट्रापी पर आगे बढ़ती है और इसे दर्शाया गया है एच, एस-ऊर्ध्वाधर सीधी रेखा आरेख 1-2 .

समाप्ति दर की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

कहाँ पे एच 1 लाइनों के चौराहे पर निर्धारित होता है पी 1 और टी 1, ए एच 2 समदाब रेखा के साथ बिंदु 1 से खींचे गए ऊर्ध्वाधर के चौराहे पर है आर 2 (डॉट 2).

चित्र 7.5 - नोजल में भाप के संतुलन और गैर-संतुलन विस्तार की प्रक्रियाएं

यदि थैलेपी मानों को kJ/kg में इस सूत्र में प्रतिस्थापित किया जाता है, तो बहिर्वाह वेग (m/s) का रूप लेगा

.

वैध समाप्ति प्रक्रिया. वास्तविक परिस्थितियों में, चैनल की दीवारों के खिलाफ प्रवाह के घर्षण के कारण, बहिर्वाह प्रक्रिया गैर-संतुलन हो जाती है, अर्थात, गैस के प्रवाह के दौरान, घर्षण की गर्मी निकलती है और इसलिए कार्यशील द्रव की एन्ट्रापी बढ़ जाती है। .

चित्र में, वाष्प के रुद्धोष्म प्रसार की गैर-संतुलन प्रक्रिया को पारंपरिक रूप से एक धराशायी रेखा द्वारा दर्शाया गया है 1-2’. एक ही दबाव में गिरावट
सक्रिय थैलीपी अंतर
से कम मिलता है
, जिसके परिणामस्वरूप बहिर्वाह वेग में कमी आई है . भौतिक रूप से, इसका मतलब है कि प्रवाह की गतिज ऊर्जा का हिस्सा घर्षण के कारण गर्मी में परिवर्तित हो जाता है, और वेग हेड
नोजल के आउटलेट पर घर्षण की अनुपस्थिति से कम है। घर्षण के कारण गतिज ऊर्जा के नोज़ल तंत्र में होने वाली हानि को अंतर द्वारा व्यक्त किया जाता है
. नोजल में नुकसान के अनुपात को उपलब्ध गर्मी के नुकसान के अनुपात को नोजल में ऊर्जा हानि का गुणांक कहा जाता है :

रुद्धोष्म असंतुलन बहिर्वाह के वास्तविक वेग की गणना करने का सूत्र है:

गुणक बुलाया जल्द हीstnym गुणकनलिका। आधुनिक तकनीक आपको अच्छी तरह से आकार और मशीनी नोजल बनाने की अनुमति देती है, जो

गैसों और वाष्पों का गला घोंटना

अनुभव से यह ज्ञात होता है कि यदि चैनल में गैस या वाष्प की गति के मार्ग में कोई बाधा (स्थानीय प्रतिरोध) आती है, जो आंशिक रूप से प्रवाह के क्रॉस सेक्शन को अवरुद्ध करती है, तो बाधा के पीछे का दबाव हमेशा उसके सामने से कम होता है। . दबाव घटने की यह प्रक्रिया, जिसके परिणामस्वरूप न तो गतिज ऊर्जा में वृद्धि होती है और न ही तकनीकी कार्य, कहलाता है थ्रॉटलिंग.

चित्र 7.6 - छिद्रपूर्ण विभाजन में कार्यशील द्रव का गला घोंटना

एक झरझरा विभाजन के माध्यम से काम कर रहे तरल पदार्थ के प्रवाह पर विचार करें। यह मानते हुए कि थ्रॉटलिंग पर्यावरण के साथ ऊष्मा विनिमय के बिना होता है, आइए हम खंड से गुजरते समय कार्यशील द्रव की स्थिति में परिवर्तन पर विचार करें। मैंअनुभाग में द्वितीय.

,

कहाँ पे एच 1, एच 2- वर्गों में थैलेपी मान मैंऔर द्वितीय. यदि झरझरा विभाजन से पहले और बाद में प्रवाह वेग इतना छोटा है कि
, तब

तो, काम कर रहे तरल पदार्थ के एडियाबेटिक थ्रॉटलिंग के साथ, इसकी थैलीपी स्थिर रहती है, दबाव कम हो जाता है, और मात्रा बढ़ जाती है।

जहां तक ​​कि
, फिर समानता से
हमें वह मिलता है

आदर्श गैसों के लिए
, इसलिए, थ्रॉटलिंग के परिणामस्वरूप, एक आदर्श गैस का तापमान स्थिर रहता है, जिसके परिणामस्वरूप .

वास्तविक गैस का गला घोंटने पर, तापमान में परिवर्तन होता है (जूल-थॉमसन प्रभाव)। जैसा कि अनुभव से पता चलता है, तापमान परिवर्तन का संकेत (
एक ही पदार्थ के लिए सकारात्मक हो सकता है (
>0 ), थ्रॉटलिंग के दौरान गैस ठंडी होती है, और ऋणात्मक (
<0 ), गैस गर्म हो जाती है) राज्य के विभिन्न क्षेत्रों में।

गैस की वह अवस्था जिसमें
, जूल-थॉमसन प्रभाव का व्युत्क्रम बिंदु कहलाता है, और जिस तापमान पर प्रभाव का संकेत बदलता है वह है उलटा तापमान. हाइड्रोजन के लिए यह -57°C है, हीलियम के लिए यह -239°C (वायुमंडलीय दबाव पर) है।

एडियाबेटिक थ्रॉटलिंग का उपयोग निम्न तापमान (उलटा तापमान से नीचे) और द्रवीकरण गैसों को प्राप्त करने की तकनीक में किया जाता है। स्वाभाविक रूप से, गैस को किसी अन्य तरीके से उलटा तापमान तक ठंडा किया जाना चाहिए।

यह आंकड़ा सशर्त रूप से एक आदर्श गैस और जल वाष्प के थ्रॉटलिंग के दौरान मापदंडों में परिवर्तन को दर्शाता है। छवि की परंपरा यह है कि गैर-संतुलन राज्यों को आरेख पर चित्रित नहीं किया जा सकता है, अर्थात, केवल प्रारंभिक और अंतिम बिंदुओं को चित्रित किया जा सकता है।

चित्र 7.7 - आदर्श गैस थ्रॉटलिंग (ए)और जल वाष्प (बी)

एक आदर्श गैस का गला घोंटना (चित्र .) ए)तापमान, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, नहीं बदलता है।

से एच, एस-आरेख से पता चलता है कि उबलते पानी के रुद्धोष्म थ्रॉटलिंग के दौरान, यह गीली भाप में बदल जाता है (प्रक्रिया) 3 -4), इसके अलावा, जितना अधिक दबाव गिरता है, भाप का तापमान उतना ही कम होता जाता है और इसके सूखने की डिग्री बढ़ जाती है। जब उच्च दबाव वाली भाप का गला घोंटना और हल्का गर्म होना (प्रक्रिया .) 5 -6) भाप पहले सूखे संतृप्त में, फिर गीले में, फिर सूखे संतृप्त में और फिर से अति तापित में गुजरती है, और इसका तापमान भी अंततः कम हो जाता है।

थ्रॉटलिंग एक विशिष्ट गैर-संतुलन प्रक्रिया है, जिसके परिणामस्वरूप गर्मी की आपूर्ति के बिना काम कर रहे तरल पदार्थ की एन्ट्रापी बढ़ जाती है। किसी भी संतुलन प्रक्रिया की तरह, थ्रॉटलिंग के परिणामस्वरूप उपलब्ध कार्य का नुकसान होता है। स्टीम इंजन के उदाहरण पर यह देखना आसान है। इसके साथ तकनीकी कार्य प्राप्त करने के लिए, हमारे पास मापदंडों के साथ एक नौका है पी 1 और टी 1. इंजन का दबाव है आर 2 (यदि भाप वायुमंडल में छोड़ी जाती है, तो आर 2 = 0.1 एमपीए)।

आदर्श स्थिति में, इंजन में भाप का विस्तार रुद्धोष्म है और इसे इस प्रकार दर्शाया गया है: एच, एस-ऊर्ध्वाधर रेखा चार्ट 1-2 आइसोबार के बीच पी1 (हमारे उदाहरण में 10 एमपीए) और पी 2 (0.1 एमपीए)। इंजन द्वारा किया गया तकनीकी कार्य इंजन के पहले और बाद में कार्यशील द्रव की एन्थैल्पी के बीच के अंतर के बराबर है:
. छवि पर बीयह कार्य एक रेखा द्वारा दर्शाया गया है 1-2.

यदि वाल्व में भाप को पूर्व-थ्रॉटल किया जाता है, उदाहरण के लिए, 1 एमपीए तक, तो इंजन के सामने इसकी स्थिति पहले से ही बिंदु की विशेषता है 1’ . तब इंजन में भाप का विस्तार एक सीधी रेखा में चलेगा 1"-2". नतीजतन, इंजन का तकनीकी कार्य, खंड द्वारा दर्शाया गया 1"-2", घटता है। भाप जितनी मजबूत होती है, उपलब्ध हीट ड्रॉप का हिस्सा उतना ही अधिक होता है, जो खंड द्वारा दर्शाया जाता है 1-2, अपरिवर्तनीय रूप से खो गया। जब दबाव में थ्रॉटल किया गया आर 2 , हमारे मामले में 0.1 एमपीए के बराबर (बिंदु 1’’ ), भाप पूरी तरह से काम करने की क्षमता खो देती है, क्योंकि इंजन से पहले उसके बाद के समान दबाव होता है। थ्रॉटलिंग का उपयोग कभी-कभी ऊष्मा इंजनों की शक्ति को नियंत्रित (कम) करने के लिए किया जाता है। बेशक, इस तरह का विनियमन अलाभकारी है, क्योंकि काम का हिस्सा अपरिवर्तनीय रूप से खो गया है, लेकिन कभी-कभी इसकी सादगी के कारण इसका उपयोग किया जाता है।

समाप्ति प्रक्रिया

समाप्ति प्रक्रियाओं के साथ, अर्थात्। विभिन्न प्रोफाइल के चैनलों के माध्यम से गैस, वाष्प या तरल की आवाजाही अक्सर प्रौद्योगिकी में होती है। बहिर्वाह के सिद्धांत के मुख्य प्रावधानों का उपयोग थर्मल पावर प्लांट के विभिन्न चैनलों की गणना में किया जाता है: टरबाइन के नोजल और वर्किंग ब्लेड, कंट्रोल वाल्व, फ्लो नोजल आदि।

तकनीकी ऊष्मप्रवैगिकी में, बहिर्वाह के केवल स्थिर, स्थिर शासन पर विचार किया जाता है। इस मोड में, चैनल में किसी भी बिंदु पर सभी थर्मल पैरामीटर और बहिर्वाह दर अपरिवर्तित रहती है। एक प्राथमिक धारा के प्रवाह में बहिर्वाह के पैटर्न को चैनल के पूरे खंड में स्थानांतरित कर दिया जाता है। इस मामले में, चैनल के प्रत्येक क्रॉस सेक्शन के लिए, थर्मल मापदंडों के मान और क्रॉस सेक्शन पर औसत वेग लिया जाता है, अर्थात। प्रवाह को एक आयामी माना जाता है।

बहिर्वाह प्रक्रिया के मुख्य समीकरणों में निम्नलिखित शामिल हैं:

किसी भी चैनल अनुभाग के लिए प्रवाह निरंतरता या निरंतरता समीकरण

जहां जी चैनल के किसी दिए गए खंड में द्रव्यमान प्रवाह दर है, किलो/एस,

वी - इस खंड में गैस की विशिष्ट मात्रा, मी 3 / किग्रा,

च - चैनल का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र, मी 2,

c - दिए गए खंड में गैस का वेग, m/s।

प्रवाह के लिए उष्मागतिकी का पहला नियम

मैंटी, (2)

जहां एच 1 और एच 2 - चैनल के 1 और 2 खंडों में गैस थैलेपी, केजे / किग्रा,

क्यू - चैनल अनुभागों के अंतराल 1 और 2 में गैस प्रवाह को आपूर्ति की गई गर्मी, केजे / किग्रा,

सी 2 और सी 1 - चैनल के 2 और 1 खंडों में प्रवाह वेग, एम/एस,

मैंटी चैनल के 1 और 2 वर्गों की सीमा में गैस द्वारा किया जाने वाला तकनीकी कार्य है, kJ/kg।

इस प्रयोगशाला कार्य में, नोजल चैनल के माध्यम से गैस के बहिर्वाह की प्रक्रिया पर विचार किया जाता है। नोजल चैनल में, गैस तकनीकी कार्य नहीं करती है ( मैंएम = 0), और प्रक्रिया ही तेज है, जो गैस और पर्यावरण के बीच गर्मी विनिमय की अनुपस्थिति का कारण बनती है (क्यू = 0)। नतीजतन, एक नोजल के माध्यम से एक रुद्धोष्म गैस प्रवाह के लिए ऊष्मप्रवैगिकी के पहले कानून के लिए अभिव्यक्ति का रूप है

. (3)

व्यंजक (3) के आधार पर, हम नोजल के निकास खंड में वेग की गणना के लिए एक समीकरण प्राप्त करते हैं

. (4)

प्रायोगिक सेटअप में, प्रारंभिक गैस बहिर्वाह दर शून्य (c 1 = 0) के बराबर ली जाती है, क्योंकि नोजल निकास खंड में वेग की तुलना में इसका बहुत छोटा मान होता है। वायुमंडलीय दबाव या उससे कम पर गैस के गुण समीकरण Pv = RT का पालन करते हैं, और प्रतिवर्ती गैस बहिर्वाह प्रक्रिया का एडियाबैट एक स्थिर पॉइसन अनुपात के साथ समीकरण Pv K =const से मेल खाता है।

पूर्वगामी के अनुसार, नोजल चैनल (4) के आउटलेट पर गैस बहिर्वाह दर के समीकरण को अभिव्यक्ति द्वारा दर्शाया जा सकता है

. (5)

अभिव्यक्ति (5) में, सूचकांक "ओ" नोजल के इनलेट पर गैस के मापदंडों को इंगित करता है, और सूचकांक "के" - नोजल के पीछे।

समीकरणों का उपयोग करना: प्रवाह निरंतरता (1), एडियाबेटिक गैस बहिर्वाह की प्रक्रिया Pv K =const, और बहिर्वाह वेग की गणना के लिए समीकरण (5), हम नोजल के माध्यम से वायु प्रवाह की गणना के लिए एक अभिव्यक्ति प्राप्त कर सकते हैं

, (6)

जहाँ f 1 - नोजल के आउटलेट सेक्शन का क्षेत्र।

नोजल के माध्यम से गैस के बहिर्वाह की प्रक्रिया की परिभाषित विशेषता दबाव अनुपात ε = पी के / पीओ का मूल्य है। नोजल के पीछे के दबावों पर टैपिंग नोजल के आउटलेट सेक्शन में या न्यूनतम सेक्शन में महत्वपूर्ण दबाव से कम दबाव होता है। संयुक्त नोजल, दबाव स्थिर रहता है और महत्वपूर्ण के बराबर होता है। महत्वपूर्ण दबाव को महत्वपूर्ण दबाव अनुपात सीआर = पी सीआर / आर ओ के मूल्य से निर्धारित किया जा सकता है, जो कि गैसों के लिए सूत्र द्वारा गणना की जाती है

. (7)

सीआर और पी सीआर के मूल्यों का उपयोग करके, बहिर्वाह प्रक्रिया की प्रकृति का अनुमान लगाना और नोजल चैनल की प्रोफाइल चुनना संभव है:

ε > CR और P C > R CR पर बहिर्वाह सबक्रिटिकल है, नोजल पतला होना चाहिए;

के लिए< ε КР и Р К < Р КР истечение сверхкритическое, сопло должно быть комбинированным с расширяющейся частью (сопло Лаваля);

के लिए< ε КР и Р К < Р КР истечение через लंबा और पतलानोजल महत्वपूर्ण होगा, नोजल के निकास खंड में दबाव महत्वपूर्ण होगा, और पी केआर से पी के तक गैस का विस्तार नोजल चैनल के बाहर होगा।

P K . के सभी मूल्यों के लिए एक अभिसरण नोजल के माध्यम से महत्वपूर्ण बहिर्वाह के मोड में< Р КР давление и скорость в выходном сечении сопла будут критическими и неизменными, соответственно, и расход газа через сопло будет постоянный, соответствующий максимальной пропускной способности данного сопла при заданных Р О и Т О:

, (8)

, (9)

इस नोज़ल के थ्रूपुट को इसके इनलेट पर दबाव बढ़ाकर ही बढ़ाया जा सकता है। इस मामले में, महत्वपूर्ण दबाव बढ़ जाता है, जिससे नोजल के आउटलेट खंड में मात्रा में कमी आती है, जबकि महत्वपूर्ण वेग अपरिवर्तित रहता है, क्योंकि यह केवल प्रारंभिक तापमान पर निर्भर करता है।

नोजल के माध्यम से गैस के बहिर्वाह की वास्तविक - अपरिवर्तनीय प्रक्रिया को घर्षण की उपस्थिति की विशेषता है, जो प्रक्रिया एडियाबैट को एन्ट्रापी में वृद्धि की ओर ले जाती है। बहिर्वाह प्रक्रिया की अपरिवर्तनीयता एक प्रतिवर्ती बहिर्वाह की तुलना में किसी दिए गए नोजल खंड में विशिष्ट मात्रा और थैलीपी में वृद्धि की ओर ले जाती है। बदले में, इन मापदंडों में वृद्धि से आदर्श बहिर्वाह की तुलना में वास्तविक बहिर्वाह प्रक्रिया में गति और प्रवाह दर में कमी आती है।

समाप्ति की वास्तविक प्रक्रिया में गति में कमी नोजल के वेग गुणांक की विशेषता है :

\u003d सी 1i / सी 1। (दस)

बहिर्वाह की वास्तविक प्रक्रिया में घर्षण की उपस्थिति के कारण उपलब्ध कार्य का नुकसान नोजल के नुकसान गुणांक को दर्शाता है :

ξ = मैंनकारात्मक / मैंओ \u003d (एच की -एच के) / (एच ओ -एच के)। (ग्यारह)

गुणांक φ और प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किए जाते हैं। उनमें से एक को परिभाषित करना पर्याप्त है, क्योंकि वे परस्पर जुड़े हुए हैं, अर्थात। एक को जानकर आप दूसरे को सूत्र द्वारा निर्धारित कर सकते हैं

\u003d 1 - 2. (12)

नोजल के माध्यम से वास्तविक गैस प्रवाह को निर्धारित करने के लिए, नोजल प्रवाह गुणांक μ का उपयोग किया जाता है:

μ = जी आई / जी सिद्धांत, (13)

जहां जी आई और जी सिद्धांत नोजल के माध्यम से वास्तविक और सैद्धांतिक गैस प्रवाह दर हैं।

गुणांक μ अनुभवजन्य रूप से निर्धारित किया जाता है। यह एक आदर्श बहिर्वाह प्रक्रिया के मापदंडों का उपयोग करके, नोजल के माध्यम से वास्तविक गैस प्रवाह को निर्धारित करने की अनुमति देता है:

. (14)

बदले में, प्रवाह दर गुणांक μ को जानकर, कोई भी नोजल के माध्यम से गैस प्रवाह के लिए गुणांक φ और की गणना कर सकता है। नोजल के माध्यम से गैस प्रवाह के तरीकों में से एक के लिए लिखित अभिव्यक्ति (13) होने पर, हम संबंध प्राप्त करते हैं

. (15)

अभिव्यक्ति में वेग और आयतन का अनुपात (15) आदर्श और वास्तविक बहिर्वाह प्रक्रियाओं के निरपेक्ष तापमान के अनुपात के माध्यम से व्यक्त किया जा सकता है

एच, एस-आरेख का उपयोग करके समाप्ति प्रक्रिया की गणना

मापदण्ड नाम	अर्थ
लेख विषय:	एच, एस-आरेख का उपयोग करके समाप्ति प्रक्रिया की गणना
रूब्रिक (विषयगत श्रेणी)	तकनीकी

समीकरण को pv से भाग देने पर हम पाते हैं

(7.15)

के लिए व्यंजक को प्रतिस्थापित करने पर, हम प्राप्त करते हैं

(7.16)

एक नोजल के माध्यम से गैस की गति पर विचार करें। चूंकि इसे प्रवाह दर बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, तो डीसी>0 और y चिन्ह डीएफकिसी दिए गए खंड में प्रवाह वेग और ध्वनि की गति के अनुपात से निर्धारित होता है। यदि प्रवाह दर कम है ( सीए<1), то डीएफ<0 (сопло суживается). В случае если же सीए>1, तो डीएफ> 0,.ᴇ. नोजल का विस्तार होना चाहिए।

चित्र 7.4 निकास वेग के बीच तीन संभावित संबंधों को दर्शाता है साथ 2 और ध्वनि की गति एनोजल के आउटलेट पर। दबाव अनुपात के साथ बहिर्वाह वेग बहिर्वाह माध्यम में ध्वनि की गति से कम होता है। नोजल के अंदर प्रवाह वेग भी हर जगह ध्वनि की गति से कम होता है। इसलिए, नोजल को इसकी पूरी लंबाई में टेप किया जाना चाहिए। नोजल की लंबाई केवल घर्षण नुकसान को प्रभावित करती है, जिन पर यहां विचार नहीं किया गया है।

चित्र 7.4 - बहिर्वाह वेग पर नोजल के आकार की निर्भरता:

ए- ए

नोजल के पीछे कम दबाव पर, आप चित्र में दिखाया गया मोड प्राप्त कर सकते हैं। बी।इस मामले में, नोजल से बाहर निकलने की गति बहिर्वाह माध्यम में ध्वनि की गति के बराबर होती है। अंदर, नोजल अभी भी पतला होना चाहिए (डीएफ<0), और केवल निकास अनुभाग में डीएफ = 0।

नोजल के पीछे सुपरसोनिक गति प्राप्त करने के लिए, इसके पीछे महत्वपूर्ण दबाव के नीचे दबाव होना आवश्यक है (चित्र। में) इस मामले में, नोजल दो भागों से बना होना बेहद जरूरी है - टेपरिंग, जहां साथ<а, और विस्तार, जहां साथ>ए।इस तरह के एक संयुक्त नोजल का पहली बार स्वीडिश इंजीनियर के जी लावल द्वारा पिछली शताब्दी के 80 के दशक में सुपरसोनिक भाप वेग प्राप्त करने के लिए उपयोग किया गया था। अब विमान और रॉकेट के जेट इंजनों में लवल नोजल का उपयोग किया जाता है। विस्तार कोण 10-12 डिग्री से अधिक नहीं होना चाहिए ताकि दीवारों से प्रवाह अलग न हो।

जब इस तरह के नोज़ल से गैस क्रिटिकल से कम दबाव वाले माध्यम में प्रवाहित होती है, तो नोजल के सबसे संकरे हिस्से में क्रिटिकल प्रेशर और वेलोसिटी स्थापित हो जाती है। विस्तारित नोजल में, वेग में और वृद्धि होती है और तदनुसार, बाहरी वातावरण के दबाव में बहिर्वाह गैस के दबाव में गिरावट आती है।

आइए अब एक विसारक के माध्यम से गैस की गति पर विचार करें - एक चैनल जिसमें वेग दबाव में कमी के कारण दबाव बढ़ता है ( डीसी<0). Из уравне­ния * следует, что если सीए<1, то डीएफ> 0,यानी, यदि चैनल के प्रवेश द्वार पर गैस का वेग ध्वनि की गति से कम है, तो डिफ्यूज़र को गैस की गति की दिशा में विस्तार करना चाहिए, इसी तरह एक असंपीड़ित तरल के प्रवाह के लिए। यदि चैनल इनलेट पर गैस का वेग ध्वनि की गति से अधिक है ( सीए> 1), तो विसारक को संकीर्ण होना चाहिए (डीएफ<0).

घर्षण के बिना बहिर्वाह।चूंकि जल वाष्प एक आदर्श गैस नहीं है, इसलिए इसके बहिर्वाह की गणना विश्लेषणात्मक सूत्रों का उपयोग करके नहीं, बल्कि इसका उपयोग करके करना बेहतर है ज, सा-आरेख।

प्रारंभिक मापदंडों के साथ भाप को दबाव वाले माध्यम में बहने दें आर 2. यदि चैनल के माध्यम से जल वाष्प की गति के दौरान घर्षण के कारण ऊर्जा की हानि और नोजल की दीवारों पर गर्मी हस्तांतरण नगण्य है, तो बहिर्वाह प्रक्रिया एक निरंतर एन्ट्रापी पर आगे बढ़ती है और इसे दर्शाया गया है एच, एस-ऊर्ध्वाधर सीधी रेखा आरेख 1-2 .

समाप्ति दर की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

कहाँ पे एच 1 लाइनों के चौराहे पर निर्धारित होता है पी 1 और टी 1, ए एच 2 समदाब रेखा के साथ बिंदु 1 से खींचे गए ऊर्ध्वाधर के चौराहे पर है आर 2 (डॉट 2).

चित्र 7.5 - नोजल में भाप के संतुलन और गैर-संतुलन विस्तार की प्रक्रियाएं

यदि थैलेपी मानों को kJ/kg में इस सूत्र में प्रतिस्थापित किया जाता है, तो बहिर्वाह वेग (m/s) का रूप लेगा

.

वैध समाप्ति प्रक्रिया. वास्तविक परिस्थितियों में, चैनल की दीवारों के खिलाफ प्रवाह के घर्षण के कारण, बहिर्वाह प्रक्रिया कोई भी नहीं होती है, अर्थात, गैस के प्रवाह के दौरान, घर्षण की गर्मी निकलती है और इसके संबंध में, की एन्ट्रापी काम करने वाला तरल पदार्थ बढ़ जाता है।

चित्र में, वाष्प के रुद्धोष्म प्रसार की गैर-संतुलन प्रक्रिया को पारंपरिक रूप से एक धराशायी रेखा द्वारा दर्शाया गया है 1-2’. एक ही दबाव अंतर पर, सक्रिय थैलेपी अंतर से कम है, जिसके कारण बहिर्वाह वेग भी कम हो जाता है। भौतिक रूप से, इसका मतलब है कि प्रवाह की गतिज ऊर्जा का हिस्सा घर्षण के कारण गर्मी में परिवर्तित हो जाता है, और नोजल के आउटलेट पर वेग हेड घर्षण की अनुपस्थिति से कम होता है। घर्षण के कारण गतिज ऊर्जा के नोज़ल तंत्र में होने वाली हानि को अंतर द्वारा व्यक्त किया जाता है . नोजल में उपलब्ध हीट ड्रॉप के नुकसान के अनुपात को आमतौर पर नोजल में ऊर्जा हानि का गुणांक कहा जाता है:

रुद्धोष्म असंतुलन बहिर्वाह के वास्तविक वेग की गणना करने का सूत्र है:

गुणांक कहा जाता है गति गुणांकनलिका। आधुनिक तकनीक आपको अच्छी तरह से आकार और मशीनी नोजल बनाने की अनुमति देती है, जो

एच, एस-आरेख - अवधारणा और प्रकार का उपयोग करके समाप्ति प्रक्रिया की गणना। "एच, एस-आरेखों का उपयोग करके समाप्ति की प्रक्रिया की गणना" 2017, 2018 श्रेणी का वर्गीकरण और विशेषताएं।

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चलो (डालें, जगह दें, लटकाएं) ... बीच में ... कमरे के सबसे दूर के छोर में डालने के बारे में आप क्या सोचते हैं ... दाहिने हाथ के कोने में ... मुझे लगता है कि हमें (डालना चाहिए) , जगह) ... बाएं हाथ के कोने में ... क्या हम (डालें, रखें, लटकाएं) ... के दाईं ओर ... शायद सबसे अच्छी चीज होगी (रखना, रखना, लटकाना) ... के बाईं ओर ... हर कोई डालता है। .. बगल में ... ठीक है, हम नहीं कर सकते (डाल, जगह, लटका) ... पास ... हम क्यों नहीं (डाल, जगह, लटका) ......।

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डी) अनुमान लगाएं कि स्थिति में सुधार के लिए क्या उपाय किए जा सकते हैं। पाठ 5 अभ्यास 7. अंग्रेजी में अनुवाद करें। व्यायाम 6. कोष्ठक में दी गई क्रियाओं को सही काल और रूप में रखें। व्यायाम 5. वाक्यों को पूरा कीजिए। 1. यह पूरी तरह से स्पष्ट है कि... 2. मछली पकड़ने के उद्योग के सामने आने वाली परेशानियों के बावजूद... 3. बैठकों में चर्चा की गई वस्तुओं में से... 4. सैकड़ों वर्षों से,... 5. को देखते हुए...।

- मछली नमकीन बनाने के सिद्धांत

मछली को संरक्षित करने के चार साधन: फ्रीजिंग, सुखाने, धूम्रपान और नमकीन आजकल व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। नमकीन बनाना मछली को संरक्षित करने और धूम्रपान और सुखाने के लिए प्रारंभिक संचालन दोनों की एक विधि है। मछली का नमकीन बनाना संरक्षण की प्रक्रिया है जिसमें नमक मुख्य परिरक्षक है। नमक मछलियों से पानी निकालकर उनका संरक्षण करता है। यदि मछली को एक बैरल में नमक में पैक किया जाता है तो नमक जल्द ही मछली से पर्याप्त पानी निकाल लेता है ताकि उन्हें ढकने के लिए पर्याप्त नमकीन पानी बन सके। साथ ही निकासी के साथ...

संपीड़ित तरल पदार्थों के वर्ग में ऐसे पदार्थ शामिल हैं जिनका घनत्व दबाव और तापमान के आधार पर भिन्न होता है। गैसें (आदर्श और वास्तविक) संपीड़ित तरल पदार्थों के वर्ग से संबंधित हैं।

शून्य से अंतिम अवस्था तक गैस के बहिर्वाह की प्रतिवर्ती रुद्धोष्म प्रक्रिया का संभावित कार्य ( 0-2 ) संबंध से पाया जाता है

व्यंजक (256) को संबंध (248) में प्रतिस्थापित करने के बाद, हम नोजल के आउटलेट खंड में गैस के बहिर्वाह वेग की गणना के लिए एक सूत्र प्राप्त करते हैं।

. (257)

समीकरण () के अनुसार गैस के द्रव्यमान वेग की गणना करने के लिए, नोजल के निकास खंड में गैस के घनत्व को जानना आवश्यक है ( ), जिसका मान रुद्धोष्म समीकरण से निर्धारित होता है

. (258)

सरल परिवर्तनों की एक श्रृंखला के बाद, हम नोजल के आउटलेट खंड में गैस के द्रव्यमान वेग की गणना के लिए एक संबंध प्राप्त करते हैं

. (259)

आइए हम समीकरण (259) प्रवाह गुणांक . से परिचित कराते हैं

(260)

और नोजल के आउटलेट पर गैस के द्रव्यमान वेग को निर्धारित करने के लिए निम्नलिखित संबंध प्राप्त करें:

. (261)

द्रव्यमान प्रवाह दर के लिए समीकरण (259) के विश्लेषण से पता चलता है कि गैस वेग, बहिर्वाह की प्रक्रिया में दबाव अनुपात के आधार पर बदल रहा है , दो बार गायब हो जाता है - at पी 2 / पी 0 \u003d 1(कोई आंदोलन नहीं) और = 0 (निर्वात में बहिर्वाह, पी 2 = 0) नतीजतन, रोले के प्रमेय के अनुसार द्रव्यमान वेग का मान एक चरम सीमा से होकर गुजरता है (चित्र 23)। दबाव अनुपात जिस पर द्रव्यमान प्रवाह दर अधिकतम हो जाती है () को महत्वपूर्ण () कहा जाता है, और इस स्थिति के तहत प्रवाह शासन को महत्वपूर्ण प्रवाह शासन कहा जाता है।

चावल। 23. बहिर्वाह के रैखिक और द्रव्यमान वेग की निर्भरता

समाप्ति की प्रक्रिया में दबाव के अनुपात से गैस

महत्वपूर्ण प्रवाह शासन की विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए, हम ψ समीकरण की शर्तों (259) द्वारा निरूपित करते हैं जो मात्रा पर निर्भर करते हैं (शेष शर्तें केवल प्रारंभिक अवस्था के मापदंडों और गैस की प्रकृति पर निर्भर करती हैं)

. (262)

हम समीकरण (262) में गैस के रुद्धोष्म प्रसार की एक अतिरिक्त विशेषता का परिचय देते हैं

. (263)

, (264)

. (265)

जाहिर है, द्रव्यमान वेग उसी पर अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाएगा β करोड़, जो समारोह है। समारोह के लिए अधिकतम शर्त है

संबंध (266) के आधार पर, परिवर्तन के बाद, हम बहिर्वाह () और महत्वपूर्ण दबाव अनुपात () पर संपीड़ित तरल पदार्थों के एडियाबेटिक विस्तार की विशेषता का महत्वपूर्ण मूल्य पाते हैं:

. (268)

व्यंजक (267) को संबंध (257) में प्रतिस्थापित करते हुए, हम बहिर्वाह के क्रांतिक रैखिक वेग की गणना के लिए व्यंजक प्राप्त करते हैं

यह मानते हुए कि निम्नलिखित अभिव्यक्ति सत्य है

, (270)

हम बहिर्वाह के क्रांतिक रैखिक वेग की गणना के लिए निम्नलिखित संबंध प्राप्त करते हैं:

; (271)

, (272)

जहां नोज़ल खंड में संपीड़ित तरल का संभावित कार्य है, जहां महत्वपूर्ण बहिर्वाह वेग (267), (270) मनाया जाता है।

किसी भी संपीडित द्रव के प्रतिवर्ती रुद्धोष्म बहिर्वाह के लिए, क्रांतिक रैखिक वेग दिए गए माध्यम में ध्वनि की स्थानीय गति के बराबर होता है

. (273)

बहिर्वाह के द्रव्यमान क्रांतिक वेग का मान संबंध से निर्धारित होता है

. (274)

प्रवाह दर सीआरमहत्वपूर्ण समाप्ति मोड में, यह अभिव्यक्ति (267) और (268) को संबंध (260) में प्रतिस्थापित करके पाया जाता है।

महत्वपूर्ण प्रवाह मोड में प्रवाह दर निर्धारित करने के लिए अंतिम अभिव्यक्ति सीआरनिम्नलिखित रूप है:

. (276)

संपीड़ित तरल पदार्थों की समाप्ति के महत्वपूर्ण मोड के लक्षण तालिका में दिए गए हैं। 3.

टेबल तीन

संपीड़ित तरल पदार्थों के बहिर्वाह के महत्वपूर्ण मोड के लक्षण

प्राकृतिक गैसों के लिए, महत्वपूर्ण बहिर्वाह मापदंडों के मान निम्न श्रेणियों में भिन्न होते हैं: cr \u003d 0.85 - 0.90; β करोड़ \u003d 0.53 - 0.56;
सीआर \u003d 0.48 - 0.46.

अभिसरण नलिका में या पतली दीवारों में छेद के माध्यम से गैस और वाष्प के बहिर्वाह की प्रक्रियाओं में कई विशेषताएं हैं। संकीर्ण नलिका में या पतले छिद्रों में गैस और वाष्प के बहिर्वाह की प्रक्रियाओं की विशेषताओं में से एक सुपरक्रिटिकल प्रवाह व्यवस्था को साकार करने की असंभवता है।

अंजीर पर। 23 रैखिक में परिवर्तन की चित्रमय निर्भरता को दर्शाता है ( साथ) और द्रव्यमान ( तुम) बहिर्वाह की प्रक्रिया में दबावों के अनुपात पर असंपीड़ित तरल पदार्थों के बहिर्वाह का वेग .

चार्ट का वह क्षेत्र जिसमें क्षेत्र कहा जाता है समाप्ति का सबक्रिटिकल मोड. इस क्षेत्र में, नोजल () के आउटलेट सेक्शन में प्रवाह दबाव माध्यम () के दबाव के बराबर होता है जिसमें बहिर्वाह होता है (), और माध्यम के दबाव में कमी के साथ (), एक होता है नोजल (छवि 23) के निकास खंड में नोजल (), साथ ही रैखिक () और द्रव्यमान () वेग प्रवाह के माध्यम से द्रव्यमान प्रवाह में वृद्धि।

क्रांतिक दाब अनुपात पर पहुँचने के बाद () आता है महत्वपूर्ण समाप्ति मोड, जिस पर नोजल आउटलेट पर क्रिटिकल मोड प्रेशर स्थापित होता है ( ) इस मोड को नोजल के आउटलेट सेक्शन में मास फ्लो रेट (), लीनियर () और मास () आउटफ्लो वेलोसिटी के महत्वपूर्ण मूल्यों की विशेषता है।

माध्यम के दबाव में और कमी (), जिसमें पदार्थ बहता है, नोजल के आउटलेट पर दबाव में कमी नहीं होती है, जो अपरिवर्तित रहता है और महत्वपूर्ण दबाव () के बराबर होता है। इस घटना को "संकट प्रवाह" कहा जाता है। क्रिटिकल एक्सपायरी मोड में, नोजल के आउटलेट सेक्शन में प्रवाह वेग दिए गए माध्यम () में स्थानीय ध्वनि वेग के बराबर सेट किया जाता है। कोई भी गड़बड़ी माध्यम में उसी गति (ध्वनि की गति) से फैलती है। नोजल के आउटलेट सेक्शन में स्थापित क्रिटिकल एग्जॉस्ट वेलोसिटी () रेयरफैक्शन वेव को इस नोजल सेक्शन के पास जाने से रोकता है, जो क्रिटिकल वैल्यू के स्तर पर लीनियर एग्जॉस्ट वेलोसिटी के स्थिरीकरण को पूर्व निर्धारित करता है, यहां तक ​​​​कि दबाव में और कमी के साथ। मध्यम। इन समाप्ति शर्तों के तहत ( प्रवाह की गतिज ऊर्जा को बढ़ाने के लिए, संपूर्ण उपलब्ध दबाव ड्रॉप () नहीं, बल्कि इसका केवल एक हिस्सा () उपयोग किया जाता है।

इस प्रकार, पतली दीवारों में पतली नलिकाओं और छिद्रों के माध्यम से बहने पर, केवल दो प्रवाह मोड संभव हैं - सबक्रिटिकलऔर गंभीर. अभिसरण नलिका और पतली दीवारों में छेद के माध्यम से बहिर्वाह की प्रक्रिया केवल तभी संभव है जब निम्नलिखित शर्त पूरी हो:

सुपरक्रिटिकल प्रवाह व्यवस्था सुनिश्चित करने के लिए, स्थिति () द्वारा विशेषता, एक विस्तारित भाग के साथ अभिसरण नोजल को पूरक करना आवश्यक है, जिसके आउटलेट अनुभाग में महत्वपूर्ण एक () के नीचे दबाव मान प्राप्त करना संभव है। इस तरह के संयुक्त नोजल को लवल नोजल कहा जाता है।

संयुक्त नलिका में, प्रवाह की गतिज ऊर्जा को बढ़ाने के लिए संपूर्ण उपलब्ध दबाव अंतर () का उपयोग किया जा सकता है।

सैद्धांतिक निकास वेगों के भाव से संक्रमण ( सी 2, यू 2) उनके वास्तविक मूल्यों के लिए () गति गुणांक का उपयोग करके किया जाता है φ और खर्च μ अनुभवजन्य रूप से निर्धारित (मान) φ और μ एक से कम)

; . (278)

वाष्प के बहिर्वाह की प्रक्रियाओं और, विशेष रूप से, कई मामलों में जल वाष्प की गणना का उपयोग करके की जाती है एच-एसआरेख (चित्र। 24)।

चावल। 24. जलवाष्प के समाप्त होने की प्रक्रिया में एच-एसआरेख

एक प्रतिवर्ती रुद्धोष्म प्रक्रिया में, यह उस समय के उष्मागतिकी के पहले नियम का अनुसरण करता है।

ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम के समीकरणों और संभावित कार्य के वितरण (242) का उपयोग करते हुए और इस बात को ध्यान में रखते हुए कि लघु नलिका के लिए, हम निम्नलिखित संबंध प्राप्त करते हैं।

एच, एस-आरेख का उपयोग करके समाप्ति प्रक्रिया की गणना

घर्षण के बिना बहिर्वाह।चूंकि जल वाष्प एक आदर्श गैस नहीं है, इसलिए इसके बहिर्वाह की गणना विश्लेषणात्मक सूत्रों का उपयोग करके नहीं, बल्कि इसका उपयोग करके करना बेहतर है ज, सा-आरेख।

प्रारंभिक मापदंडों के साथ भाप को दबाव वाले माध्यम में बहने दें आर 2. यदि चैनल के माध्यम से जल वाष्प की गति के दौरान घर्षण के कारण ऊर्जा की हानि और नोजल की दीवारों पर गर्मी हस्तांतरण नगण्य है, तो बहिर्वाह प्रक्रिया एक निरंतर एन्ट्रापी पर आगे बढ़ती है और इसे दर्शाया गया है एच, एस-ऊर्ध्वाधर सीधी रेखा आरेख 1-2 .

समाप्ति दर की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

कहाँ पे एच 1 लाइनों के चौराहे पर निर्धारित होता है पी 1 और टी 1, ए एच 2 समदाब रेखा के साथ बिंदु 1 से खींचे गए ऊर्ध्वाधर के चौराहे पर है आर 2 (डॉट 2).

चित्र 7.5 - नोजल में भाप के संतुलन और गैर-संतुलन विस्तार की प्रक्रियाएं

यदि थैलेपी मानों को kJ/kg में इस सूत्र में प्रतिस्थापित किया जाता है, तो बहिर्वाह वेग (m/s) का रूप लेगा

.

वैध समाप्ति प्रक्रिया. वास्तविक परिस्थितियों में, चैनल की दीवारों के खिलाफ प्रवाह के घर्षण के कारण, बहिर्वाह प्रक्रिया कोई भी नहीं होती है, अर्थात, गैस के प्रवाह के दौरान, घर्षण की गर्मी निकलती है और इसके संबंध में, की एन्ट्रापी काम करने वाला तरल पदार्थ बढ़ जाता है।

चित्र में, वाष्प के रुद्धोष्म प्रसार की गैर-संतुलन प्रक्रिया को पारंपरिक रूप से एक धराशायी रेखा द्वारा दर्शाया गया है 1-2’. एक ही दबाव अंतर पर, सक्रिय थैलेपी अंतर से कम है, जिसके परिणामस्वरूप बहिर्वाह वेग भी कम हो जाता है। भौतिक रूप से, इसका मतलब है कि प्रवाह की गतिज ऊर्जा का हिस्सा घर्षण के कारण गर्मी में परिवर्तित हो जाता है, और नोजल के आउटलेट पर वेग हेड घर्षण की अनुपस्थिति से कम होता है। घर्षण के कारण गतिज ऊर्जा के नोज़ल तंत्र में होने वाली हानि को अंतर द्वारा व्यक्त किया जाता है . नोजल में उपलब्ध हीट ड्रॉप के नुकसान के अनुपात को आमतौर पर नोजल में ऊर्जा हानि का गुणांक कहा जाता है:

रुद्धोष्म असंतुलन बहिर्वाह के वास्तविक वेग की गणना करने का सूत्र है:

गुणांक कहा जाता है गति गुणांकनलिका। आधुनिक तकनीक आपको अच्छी तरह से आकार और मशीनी नोजल बनाने की अनुमति देती है, जो

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