气体产生流动的原因是有压力差
气体流量和流速和和压力的关系

气体流量和流速及与压力的关系流量以流量公式或者计量单位划分有三种形式:体积流量:以体积/时间或者容积/时间表示的流量。
如:m³/h ,l/h体积流量(Q)=平均流速(v)×管道截面积(A)质量流量:以质量/时间表示的流量。
如:kg/h质量流量(M)=介质密度(ρ)×体积流量(Q)=介质密度(ρ)×平均流速(v)×管道截面积(A)重量流量:以力/时间表示的流量。
如kgf/h重量流量(G)=介质重度(γ)×体积流量(Q)=介质密度(ρ)×重力加速度(g)×体积流量(Q)=重力加速度(g)×质量流量(M)气体流量与压力的关系气体流量和压力是没有关系的。
所谓压力实际应该是节流装置或者流量测量元件得出的差压,而不是流体介质对于管道的静压。
这点一定要弄清楚。
举个最简单的反例:一根管道,彻底堵塞了,流量是0 ,那么压力能是 0吗?好的,那么我们将这个堵塞部位开1个小孔,产生很小的流量,(孔很小啊),流量不是0了。
然后我们加大入口压力使得管道压力保持原有量,此刻就矛盾了,压力还是那么多,但是流量已经不是0了。
因此,气体流量和压力是没有关系的。
流体(包括气体和液体)的流量与压力的关系可以用流体力学里的-伯努利方程-来表达: p+ρgz+(1/2)*ρv^2=C 式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度.z 为垂直方向高度;g为重力加速度,C是不变的常数。
对于气体,可忽略重力,方程简化为: p+(1/2)*ρv ^2=C那么对于你的问题,同一个管道水和水银,要求重量相同,那么水的重量是G1=Q1 *v1,Q1是水流量,v1是水速. 所以G1=G2 ->Q1*v1=Q2*v2->v1/v2=Q2/Q1 p1+(1 /2)*ρ1*v1 ^2=C p2+(1/2)*ρ2*v2 ^2=C ->(C-p1)/(C-p2)=ρ1*v1/ρ2*v2 -> (C-p1)/(C-p2)=ρ1*v1/ρ2*v2=Q2/Q1 ->(C-p1)/(C-p2)=Q2/Q1 因此对于你的问题要求最后流出的重量相同,根据推导可以发现这种情况下,流量是由压力决定的,因为p1如果很大的话,那么Q1可以很小,p1如果很小的话Q1就必须大.如果你能使管道内水的压强与水银的压强相同,那么Q2=Q1 补充:这里的压强是指管道出口处与管道入口处的流体压力差.压力与流速的计算公式没有“压力与流速的计算公式”。
气动 撑杆 原理

气动撑杆原理
气动撑杆原理是一种利用气体流动原理产生气动力的装置,在机械工程中被广泛应用。
它基于贝努利定律,即流体速度增大时,流体的压力将下降。
通过设计合理的结构和形状,气动撑杆能够利用气体流动产生的压力差来产生一个向外的力,从而实现撑开或锁定应用中的零件。
以下是气动撑杆的工作原理:
1. 压缩空气供给:气动撑杆需要一个压缩空气供给系统。
通常,空气被压缩到一个特定的压力,并通过管道输送到需要使用气动撑杆的位置。
2. 气体流动:当空气进入气动撑杆内部时,它会以高速流动。
在气动撑杆的内部结构中,气体流动的速度将发生改变,例如从一个较宽的截面变窄的截面。
根据贝努利定律,这会导致压力下降。
3. 压力差:气体流动速度增加和截面变窄导致内部压力降低。
由于环境气压与内部气压之间的差异,产生了一个向外的压力差。
4. 撑杆效果:产生的压力差将驱动撑杆的活塞或柱状部件向外运动。
撑杆的结构使其能够将产生的力传递到需要撑开或锁定的零件上。
总结:气动撑杆利用气体流动原理,通过压缩空气供给系统驱动气体流动,并产生压力差,从而实现撑开或锁定应用中的零
件。
这种原理的应用范围广泛,包括汽车、工业机械、医疗设备等领域。
气体在管道中的流动引起的振动-概述说明以及解释

气体在管道中的流动引起的振动-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在现代工业生产中,气体在管道中的流动引起的振动现象是一种常见但容易被忽视的问题。
当气体在管道中流动时,由于管道结构、气体流速、流体性质等因素的影响,会产生各种形式的振动,如流固共振、气固共振等。
这些振动不仅会造成管道系统的损坏和设备的故障,还会对生产安全和工作环境造成不良影响。
本文将从气体在管道中的流动以及振动的形成原因两个方面进行探讨,分析振动对管道系统的影响,并提出一些振动控制方法。
最后,展望未来的研究方向,为进一步研究气体在管道中流动引起的振动问题提供一定的参考和借鉴。
通过本文的研究,致力于提高管道系统的安全性和稳定性,为工业生产提供更好的保障。
1.2 文章结构文章结构部分将在本文中介绍整个论文的组织结构和主要内容安排,以便读者更好地理解文章的主题和线索。
本文将包括引言、正文和结论三个主要部分。
在引言部分,将首先概述本文的主题和研究对象,引入读者对气体在管道中流动引起的振动问题进行了解。
接着将介绍本文的结构,包括各部分的内容和安排,为读者提供整体的逻辑框架。
正文部分将详细探讨气体在管道中的流动现象,分析振动的形成原因以及振动对管道系统的影响。
其中,将深入讨论气体流动过程中可能出现的各种振动现象,探究其机理和影响因素,为读者提供深入了解气体在管道流动中的振动问题的知识。
在结论部分,将对本文的主要内容进行总结,强调本文的研究成果和结论。
同时,将介绍振动控制方法,探讨如何有效地避免或减轻管道系统中的振动问题。
最后,展望未来研究方向,指出当前研究中存在的不足和未解决的问题,为相关领域的进一步研究提供参考和启示。
1.3 目的:本文的主要目的是探讨气体在管道中的流动引起的振动现象,分析振动的形成原因以及对管道系统的影响。
通过深入研究振动现象,我们可以更好地了解管道系统中的振动机理,为减少振动产生带来的负面影响提供科学依据。
同时,本文还将介绍振动控制方法,希望能够为相关领域的研究和实践提供一些启示和指导。
流体的运动和流体力学

流体的运动和流体力学一、流体及其特性1.定义:流体是物质的一种状态,包括液体和气体。
2.流体的特性:流体具有流动性、无固定形状、不可压缩性等。
3.流体的分类:根据密度和粘度,流体可分为理想流体和实际流体。
二、流体的流动1.流动的类型:a.层流:流体质点作有序排列,流线整齐排列,速度分布均匀。
b.湍流:流体质点作无序运动,流线杂乱无章,速度分布不均匀。
2.流动的原因:压力差、速度差、温度差等。
3.流动的判断:雷诺数(Re)和马赫数(Ma)。
三、流体力学基本方程1.连续方程:质量守恒定律,描述流体在流动过程中质量的守恒。
2.动量方程:牛顿第二定律,描述流体在流动过程中动量的变化。
3.能量方程:能量守恒定律,描述流体在流动过程中能量的守恒。
四、流体动力学参数1.速度:流体质点在某一时刻的瞬时速度。
2.压力:流体对容器壁或物体表面的作用力。
3.密度:单位体积内流体的质量。
4.粘度:流体抵抗流动的程度,表示流体内部分子间的摩擦力。
五、流体的阻力1.摩擦阻力:流体流动时,流体质点之间、流体与容器壁之间的摩擦力。
2.压差阻力:流体流动时,由于流速的改变而产生的压力差引起的阻力。
六、流体的压强分布1.伯努利定理:流体在流动过程中,速度增加,压强降低。
2.压强分布规律:流体静止时,压强均匀分布;流动时,压强分布与流速有关。
七、流体流动的稳定性1.稳定性条件:流体流动过程中,流体质点受到的扰动小于一定程度。
2.失稳现象:流体流动过程中,由于扰动过大,导致流动失去稳定性。
八、流体流动的应用1.管道流动:流体在管道内的流动,如水管、油管等。
2.开放流动:流体在无边界条件下的流动,如河流、大气流动等。
3.泵与风扇:利用流体流动原理,实现流体的输送和循环。
综上所述,流体的运动和流体力学涉及流体的特性、流动类型、流动原因、基本方程、动力学参数、阻力、压强分布、稳定性以及应用等方面的知识点。
掌握这些知识点有助于我们更好地理解和应用流体力学原理。
气体流动中的压力损失研究

气体流动中的压力损失研究1. 引言气体流动是许多工程和科学领域中重要的一个研究课题。
在实际应用中,气体流动中的压力损失是一个非常关键的参数,它直接影响到系统的性能和效率。
因此,深入研究气体流动中的压力损失现象,对于优化系统设计和改进工艺流程具有重要意义。
2. 气体流动中的压力损失机理气体流动中的压力损失主要是由于两种机理造成的:摩擦阻力和局部阻力。
当气体通过管道或其他通道时,由于与管道壁面的摩擦,气体分子受到阻碍,从而导致了摩擦阻力。
此外,当气体流经一些几何不规则的区域时,如弯曲或收缩的管道段,气体流动会受到局部阻力的影响,进而导致压力损失。
3. 摩擦阻力对气体流动中压力损失的影响在气体流动中,摩擦阻力的大小直接决定了流体的速度分布和能量损失的程度。
通过实验和数值模拟,研究人员发现,摩擦阻力与气体的粘度、速度、管道直径和管道壁面的粗糙度等因素密切相关。
通常情况下,当气体粘度较大、速度较高、管道直径较小或管道壁面较粗糙时,摩擦阻力会相应增大,导致气体流动过程中的压力损失增加。
4. 局部阻力对气体流动中压力损失的影响局部阻力是指气体流动过程中遇到的几何不规则区域引起的阻碍。
例如,在管道弯曲的位置,气体流动会受到向心力的影响,从而形成了压力损失。
此外,当气体通过管道的收缩段时,气体流动会受到局部收缩的阻碍,进一步增加了压力损失。
通过实验和数值模拟研究,研究人员发现,不同形状和尺寸的几何不规则区域对压力损失的影响是复杂的,需要进一步的研究才能明确。
5. 压力损失的测量方法为了研究气体流动中的压力损失,研究人员发展了许多测量方法。
常用的方法包括:压力差法、静压法和热丝法等。
压力差法是通过测量流体在管道两端的压力差来间接估计压力损失。
静压法是通过测量流体在几何不规则区域中的静压分布来直接计算压力损失。
热丝法是通过测量流体通过管道时对热丝的冷却效应来间接估计压力损失。
6. 数值模拟在气体流动中压力损失研究中的应用随着计算机技术的不断发展,数值模拟在气体流动中的压力损失研究中得到了广泛应用。
气体栓塞的原理-概述说明以及解释

气体栓塞的原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以按照以下方式编写:气体栓塞是指在管道或容器中,由于气体流动引起其它物质(液体或固体颗粒)的堵塞现象。
当气体通过管道或容器时,可能会受到一些阻碍或障碍物的影响,导致气体流动受限或停止。
这些阻碍或障碍物可以是不溶性沉淀物、杂物、油脂、火花、冰层等。
气体栓塞的出现会对管道或容器的正常运行造成诸多问题,如减少气体流量、增加气体压力、影响设备的稳定运行等。
气体栓塞的发生机制可以归结为以下几点:首先,栓塞物在管道中的沉积是气体栓塞的主要原因之一。
沉积物的形成可以由管道产生的物理、化学反应或其他因素引起。
其次,气体流动的速度和压力也是气体栓塞发生的重要影响因素。
气体流动速度较快时,栓塞物容易被冲刷或带走,从而减少栓塞的风险。
然而,当气体流动速度较慢或压力较低时,栓塞物会更容易附着在管道壁上,形成栓塞。
此外,管道的形状和材料也会对气体栓塞产生影响。
不同形状和材料的管道对气体流动的影响有所差异,从而也会对气体栓塞的形成产生影响。
了解气体栓塞的原理对于解决管道或容器中的栓塞问题具有重要的意义。
通过深入研究气体栓塞的原理,可以优化管道设计、改善流体流动特性以及选用合适的防栓塞措施,从而提高管道或容器的工作效率和可靠性。
本文将详细介绍气体栓塞的定义和背景,以及探讨气体栓塞的原理和相关要点。
最后,总结气体栓塞的原理,展望其在实际应用中的前景,并提供对气体栓塞的展望。
1.2文章结构文章结构部分的内容:文章的结构在写作中起到了整合内容、提供逻辑框架的作用,有助于读者更好地理解和消化文章的内容。
本文将按照以下结构来组织内容:1. 引言:对气体栓塞的原理进行概述,介绍文章的主题和目的,引发读者的兴趣。
2. 正文:2.1 气体栓塞的定义和背景:对气体栓塞进行定义,介绍其背景和相关的研究领域,为后续内容的展开做铺垫。
2.2 气体栓塞的原理要点1:详细阐述气体栓塞的第一个原理要点,可以结合原理的发现历史、实验数据等进行解释,使读者能够深入理解气体栓塞的原理。
流体的管道气体和气体流动

流体的管道气体和气体流动管道是一种常见的工程结构,它在工业生产中扮演着重要角色。
管道内流体的行为及其流动规律对于工程的运行和设计具有重要影响。
本文将探讨流体在管道中的气体流动。
一、气体流动的原理气体是一种流体,具有高度可压缩性和低密度特性,因此在管道中的流动行为较为复杂。
气体流动的主要原理可归纳为压力差和密度差。
当管道两端存在压力差时,气体将会沿着压力梯度从高压端流向低压端;当管道内部存在密度差时,气体将自然产生对流。
二、气体流动的参数在研究气体流动时,常用的参数包括流速、压力、密度和温度等。
流速是指气体在管道中的运动速度,通常以单位时间内通过单位横截面积的气体体积来表示;压力是气体流动中的重要参量,它对气体流动的控制和调节起着至关重要的作用;密度是指气体单位体积的质量,随着温度和压力的变化而变化;温度则是气体流动中不可忽视的因素,它会影响气体的热力学性质,进而改变流动的特性。
三、气体流动的类型气体在管道中的流动可以分为层流和湍流两种类型。
层流是指在管道内,气体以有规律的流线方式沿着管壁运动,流动速度均匀,无交织和紊乱现象。
层流的特点是流速较慢,分布均匀,对管道和设备的腐蚀程度较小。
而湍流则是指在管道内,气体流动速度过快,出现混乱、交织的现象,流线变得不规则且难以预测。
湍流的特点是流速较快,有较大的压力损失,容易引发管道振动和噪音。
四、影响气体流动的因素气体的流动受到多种因素的影响。
首先是管道的尺寸和形状,包括管道的直径、长度、弯曲度等。
较大的管道会减小气体的速度,而弯曲度较大的管道则会增加气体的压力损失。
其次是管道内的粗糙度和摩擦阻力,粗糙的管道内壁会增加气体的摩擦阻力,使流动更加困难。
另外,温度和压力的变化也会对气体的流动产生影响,例如温度升高时,气体的流动速度会增加,从而造成压力损失。
五、气体流动的应用与挑战气体在管道中的流动应用广泛。
例如,在石油、天然气、水利等行业中,管道输送是常用的输送方式。
第7章气体的流动

r=rc (临界压力比) :对于一定T的特定气体,Q=f(r),由dQ/dr=0,求Qmax
BC段:虽然压力比继续下降,Q也不再变化
rc
(
2
K
) K 1
K 1
对于空气或其他双原子分子 如O2,H2,N2等)K=1.4,rc=0.525; 对于单原子分子K=1.2,rc=0.564
对于20℃的空气
当r0.525时 c 76.6r0.712 1 r0.288 A
层流状态 Re1200;
层流-紊流状态1200Re2200;
气体的流动
气体的流量Q 压力为P、温度为T的气体通过某平面的容积流率dV/
dt与其压力P的乘积
Q P dV dt
管道的流导c 表示气流的通过能力,在单位压差下,流经导管的气流 c Q
量(单位为m3/s)
c c1 c2 ... cn
分子流状态的特点是气体分子的平均自由程大于气体容器的尺寸 高真空薄膜蒸发沉积系统或各种材料的表面分析仪器就工作在分子流的状态下。
气体的黏滞流状态
当气体压力较高时,气体分子的平均自由程较短,气体分子间的相互碰撞较为频繁。这种气 体的流动状态称为气体的黏滞流状态。
工作压力较高的化学气相沉积系统一般工作在气体的黏滞流状态下
Re du
③ 层流状态和紊流状态——雷诺(Revnolds)准数Re
d管道直径; u气体流速;
雷诺准数相当于气体流动的惯性动量与其受到的黏滞阻力
气体密度;粘滞系数;
之比,各自起着破坏与稳定气流的作用。
气体流动速度越慢,气体的密度越小,真空容器的尺寸越
紊流状态 Re2200;
小,气体的黏度系数越大,则越有利于气流形成层流。
动
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气体产生流动的原因是有压力差、温度差、不均相,其中有一项存在气体便产生流动,流动的方向是由高位向低位流动。
你提出的影响气体流动的方法,我不知道你是让它流还是不让它流?你要是让它流动就增加压力差、温度差、不均相,要不让他流动就减少压力差、温度差、不均相。
这三项中有一项存在差异就能影响气体流动,直到系统完全平衡为止,气体就一动不动了。
、喘振原因分析压气机与涡轮机同轴相连构成废气涡轮增压器,其基本原理是利用柴油机排出的废气的能量,推动增压器涡轮叶轮旋转。
涡轮叶轮带动压气机叶轮旋转,对进入气缸的空气进行压缩,提高其压力,从而提高了空气密度,增加了空气量,这就可以燃烧更多的燃料,使平均有效压力提高,进而提高了柴油机功率。
压气机在工作中,由于种种原因使进入压气机的空气流量减少,导致气流在扩压器中发生旋涡分离,甚至出现倒流,产生压力波动,因而引起涡轮增压器的结构振动,并发出喘叫声,这种现象称为喘振。
产生喘振的原因,是由于流量小于设计值很多时,叶轮进口和扩压器叶片内产生强烈的气流分离引起的。
在叶片扩压器进口处,当转速一定,而流量变化时的气体流动情况如图1所示。
当流量等于设
引起喘振的原因主要有以下几个方面:
1.由于柴油机空气滤清器太脏而引起喘振
原因:由于空气滤清器长时间未清洗或更换,使得空气滤清器太脏,气体流动阻力加大,导致增压器压气机实际进气量下降,当实际进气流量小于理论设计流量时增压器发生喘振。
处理:如果机车安装的是金属板网式滤清器,可逐个清洗滤清单节;如果是纸质滤清器,可抽出1~2个滤清单节维持运行,待回段时更换。
2.由于柴油机突降转速或突卸负载而引起喘振
柴油机突降转速或突卸负载时,由于增压器转子的转速不能及时跟随柴油机转速的下降,造成柴油机过渡过程的喘振。
原因:当柴油机突降转速或突卸负载时,气缸内所需空气量也急剧下降,此时,若增压器转子的转速能适应柴油机降转速、卸负载的需要,做出同步下降的话,才能保证柴油机和增压器工作的良好匹配,但事实不是如此。
例如:16V240ZJB型柴油机从标定转速1000r/min降到最低稳定转速430r/min可在18s内完成,而增压器则需要30s。
由于增压器转速下降的速度跟不上柴油机转速下降的速度,这就导致压气机的吸气量大于柴油机所需的空气量,因而产生短时间的喘振,但30s后压气机和柴油机所需空气量会重新达到平衡,喘振现象也随即行消失。
,增压器。
处理:在操纵方面,柴油机的降速、减载不易过快,对无级调速的柴油机来说,每降10转应不小于1s;此外,调整降速针阀(有级调速)和减载针阀的开度,使其达到合适的位置。
3.由于柴油机严重过载或负载波动过大而引起喘振
原因:柴油机严重过载或负载波动过大时,使柴油机燃烧状态恶化,排气温度升高,使废气能量增加,使废气涡轮转速升高,使增压器转子的转速升高,使压气机需要的进气量增大,外界空气不能及时增加补充,导致实际进气流量小于理论设计流量,引起增压器喘振。
[论文网 ]处理:按照标准化操作过程操纵机车,提手柄不能过急、过快。
4.由于中冷器内部冷却水管的焊堵过多而引起喘振
原因:由于中冷器内部冷却水管裂漏而产生的焊堵过多,造成冷却效率下降,空气流动阻力增加,使柴油机进气量下降,
柴油机燃烧不良,造成排气温度过高,使增压器转速升高。
如:中冷水温每升高5℃,涡轮前的废气温度将升高5℃左右,使增
压器转速升高100~150 r/min。
,增压器。
由于增压器转速的升高,使压气机吸气量增加,增加部分的吸气量难以通过中冷器,造成压气机前的空气不能完全通过压气机而引起喘振。
处理:检查冷却水系统的工作情况,严格控制中冷器冷却水的进口温度,以提高中冷器的冷却效率;另外更换焊堵过多的冷却单节,以减少压缩空气在中冷器内的流动阻力。
,增压器。
5.由于柴油机配气机构故障而引起喘振
由于柴油机配气机构故障,引起进、排气门打不开或关不严,均会引起增压器喘振。
原因:如果进气门打不开(主要由于气门横臂跳转所致),新鲜空气不能进入气缸,一方面使压气机出口背压升高,另一方面使柴油机燃烧恶化,排气温度过高,使增压器转子的转速升高,导致压气机气体出不去、进不来,引起增压器喘振;如果进气门关不严或排气门打不开,均使废气倒灌入进气道,同样会引起压气机出口背压升高;如果排气门关不严,将会使气体在排气管中燃烧,使废气能量增加,引起增压器转子转速升高,使得压气机的理论设计流量增加,由于实际进气流量小于理论设计流量而发生喘振。
,增压器。
处理:找出柴油机故障气缸,排除配气机构故障,如果不能排除时,甩掉此缸,维持机车运行回段处理。
,增压器。
6.由于增压器喷嘴环积碳严重而引起喘振
原因:由于柴油机经常出现燃烧不良、排气冒黑烟,使喷嘴环叶片出现积碳严重或喷嘴环叶片长时间未清洗出现积碳严重,均导致喷嘴环流通截面积减小,使喷嘴环出口处废气的冲击动能增加,使增压器转子的转速增加,使压气机的理论设计流量增加,而实际进气流量不能及时供给,导致增压器喘振。
处理:检修时对增压器喷嘴环应加强清洗,去除积碳,特别是对燃烧不良和烧机油的柴油机;另外可用增大喷嘴环流通截面的方法降低增压器转子的转速,以达到防止喘振的目的。
如:喷嘴环流通截面积每增大1m2,增压器转子的转速大约下降250 r/min,喷嘴环流通截面的增加可以通过更换喷嘴环叶片来实现。
以上对增压器喘振故障的现象、原因及处理进行了分析,引起增压器喘振的原因是非常复杂的,但只要找出了故障的症结,就能得到解决的方法和措施。