【摘要】:容器中压力达到临界压力后,管中气流的速度小于声速,流动进入亚声速范围,随着容器中压力的上升,充气流量将逐渐降低。2)容器的放气绝热放气时容器中的温度变化容器内空气的初始温度为T1,压力为p1,经绝热放气后温度降低到T2,压力降低到p2,则放气后温度为容器停止放气,容器内温度上升到室温,其内的压力也上升至p,则放气时间与充气过程一样,放气过程也分为声速和亚声速两个阶段。
在气动系统中,向气罐、气缸、管路及其他执行元件充气,或由它们向外排气所需的时间及温度变化是正确利用气动技术的重要问题。
1)容器充气问题
(1)充气时引起的温度变化
向容器充气的过程视为绝热过程,容器内压力由p1升高到p2,容器内温度也由室温T1升高到T2,充气后的温度为
式中 Ts——气源的热力学温度,K;
k——绝热系数。
设定Ts=T1,则
容器内温度下降至室温,其内的气体压力也要下降,下降后的稳定值为
(2)充气时间
充气时,容器中的压力逐渐上升,充气过程基本上分为声速和亚声速两个充气阶段。当容器中气体压力小于临界压力,在最小截面处气流的速度都是声速,流向容器的气体流量保持为常数。容器中压力达到临界压力后,管中气流的速度小于声速,流动进入亚声速范围,随着容器中压力的上升,充气流量将逐渐降低。
容器内压力由p1充气到p2所需总时间t为
式中 ps——气源的绝对压力,Pa;(www.xing528.com)
——充气时间常数,s;
V——容器的容积,m3;
S——管道的有效截面积,m2。
2)容器的放气
(1)绝热放气时容器中的温度变化
容器内空气的初始温度为T1,压力为p1,经绝热放气后温度降低到T2,压力降低到p2,则放气后温度为
容器停止放气,容器内温度上升到室温,其内的压力也上升至p,则
(2)放气时间
与充气过程一样,放气过程也分为声速和亚声速两个阶段。容器由压力p1降到大气压力pa所需绝热放气时间为
式中 pe——放气临界压力,Pa。
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