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空气流量总压变化的分析研究

时间:2023-07-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:空气流从压气机离心叶轮出口截面至燃烧室进口截面这一区间在设计理论上可定性为等熵过程,或熵增趋近于零,但实际并非如此。这些能量的转化或消耗过程,就是熵增的存在的一种表现形式,这就是在燃烧室进口处总压较压气机离心叶轮出口总压略有下降的根本原因。压气机离心叶轮出口处总压为最高峰值,在向燃烧室进口的传递过程中,动压逐渐减小,静压逐渐增大,直至抵达燃烧室进口,动压最小,静压最高,气流速度最低,总压略有下降。

空气流量总压变化的分析研究

空气流从压气机离心叶轮出口截面至燃烧室进口截面这一区间在设计理论上可定性为等熵过程,或熵增趋近于零,但实际并非如此。因为如果把压气机离心叶轮出口截面至燃烧室进口截面之间的区域,看成是一个稳定的封闭系统,根据热力学第二定律,随着时间的流逝,熵增是必然会出现的,从有序到无序,从微小到巨大,但熵增永远不会有最大值,因为在抵达最大值之前,所处的系统会消耗自身的能量去破坏熵增趋于最大值的过程。

从工作特性层面讲,在压气机离心叶轮出口截面与燃烧室进口截面这一稳定的封闭系统内,只要有热量从系统内的高温物体向低温物体传递,系统的熵就会增加,并且这是一个不可逆的过程。这一过程中,压缩后的高温空气流,不断向低温部件传递热能;空气流与管壁摩擦而导致的热能转化,也不断传递至其他低温部件。这些能量的转化或消耗过程,就是熵增的存在的一种表现形式,这就是在燃烧室进口处(送气管末端出口处)总压较压气机离心叶轮出口(扩散器进口)总压略有下降的根本原因。(www.xing528.com)

压气机离心叶轮出口处(或扩散器进口处)总压为最高峰值,在向燃烧室进口的传递过程中,动压逐渐减小,静压逐渐增大,直至抵达燃烧室进口,动压最小,静压最高,气流速度最低,总压略有下降。无论总压下降的程度如何,只要燃烧室进口处出现的静压峰值(一定是正值)能满足设计要求,即在此处的空气流温度相对稳定的情况下,出现静压峰值,则表明此处的空气流密度大,能有足够的空气参与燃烧。另外,在静压正值峰值区域,空气流速最小,为混合气提供足够稳定的流动速度参与燃烧。这就满足了燃烧室(单罐筒形轴流)内油/气混合气稳定燃烧的基本条件:①充足的空气量;②火焰传播速度等于混合气速度。

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