عملکرد نازل و دیفیوزر

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: Tehran, Qeytariyeh

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 852

سپاس: 524

جنسیت:

تماس:

عملکرد نازل و دیفیوزر

پست توسط rohamjpl »

کاربرد نازل و دیفیوزر گستره وسیعی را شامل شده و از موتورهای جت و فضاپیماها تا تجهیزات آبیاری فضای سبز را در بر می‌گیرد. نازل (nozzle) وسیله‌ایست که با کاهش فشار سیال، سرعت آن را افزایش می‌دهد. در سوی مقابل، دیفیوزر (diffuser) به وسیله‌ای گفته می‌شود که برعکس نازل عمل می‌کند. یعنی با کاهش سرعت سیال، فشار آن را بالا می‌برد. پس من میگم الف: نازل سرعت مایعات را افزایش می دهد ، در حالی که پخش کننده سرعت مایعات را کاهش می دهد. نازل توسط جت و موشک می تواند برای ایجاد رانش اضافی استفاده شود. در مقابل ، بسیاری از موتورهای جت از دیفیوزرها برای کند کردن هوای ورودی به موتور برای جریان یکنواخت تر استفاده می کنند. باز تاکید میکنمپخش کننده "وسیله ای برای کاهش سرعت و افزایش فشار استاتیک سیالی است که از سیستم عبور می کند". ... در مقابل ، از نازل برای افزایش سرعت تخلیه و کاهش فشار سیالی که از آن عبور می کند ، استفاده می شود. سطح مقطع نازل در جهت عبور سیال، برای جریان‌های فروصوت کاهش و برای جریان‌های فراصوت، افزایش می‌یابد. خلاف این موضوع هم برای دیفیوزر صادق است.نرخ انتقال حرارت بین سیال عبوری از داخل نازل و دیفیوزر و محیط اطراف آن معمولاً بسیار کوچک است (˙Q≈0) و در بسیاری از مسائل می‌توان از آن صرف نظر کرد. زیرا سرعت سیال، بسیار زیاد است و فرآیند به قدری سریع اتفاق می‌افتد که فرصتی برای انتقال حرارت باقی نمی‌ماند. همچنین، کار انجام شده و تغییر انرژی پتانسیل در نازل و دیفیوزر نیز برابر صفر است. ولی به دلیل سرعت بالای سیال در عبور از آنها، تغییرات انرژی جنبشی بسیار محسوس است و باید محاسبه شود$\large \dot{E}_{in} – \dot {E} _ {out} \: = \: \frac {dE_{system}} {dt} \: = \: 0$چرا قسمت پخش کننده باعث ایجاد رانش در موتور جت می شود؟در شروع چرخه هوا به موتور القا می شود و فشرده می شود. شتابهای عقب در طی مراحل کمپرسور و در نتیجه افزایش فشار ، یک نیروی واکنشی بزرگ در جهت جلو ایجاد می کند. در مرحله بعدی سفر ، هوا از طریق پخش کننده عبور می کند و در آنجا یک نیروی واکنشی کوچک اعمال می کند ، همچنین در جهت جلو من قسمت اول پاراگراف را درک می کنم که کمپرسور رانش رو به جلو را فراهم می کند ، زیرا هوا را به سمت عقب فشار می دهد (بنابراین فشرده می شود). اما چرا پخش کننده همچنین رانش رو به جلو را فراهم می کند؟ و همچنین چرا نازل رانش عقب را فراهم می کند؟، این غلظت مشابه نیز در اینجا نشان داده شده است که دیفیوزر با محاسبه نیروی فشار ، رانش مثبت ایجاد می کند.از درک من از مکانیک اساسی مایعات ، آیا نباید یک نازل مانند رانشگر در باغ یا یک شیلنگ آتش نشانی ، رانش به جلو ایجاد کند؟ و آیا یک پخش کننده نباید رانش عقب را فراهم کند ، زیرا سرعت خروجی از سرعت ورودی کمتر است و بنابراین m نقطه X (v - u) منفی است؟اما چرا پخش کننده همچنین رانش رو به جلو را فراهم می کند؟دیفیوزر سرعت جریان را کاهش می دهد تا کمی دیرتر اختلاط سوخت و هوا و احتراق آن کاهش یابد. اگر فقط روی سرعت ورود و خروج تمرکز کنید ، هیچ رانش دیگری وجود نخواهد داشت.
با این حال ، اگر به فشارهای وارد شده بر دیواره های پخش کننده نگاه کنید ، نتیجه متفاوتی ظاهر می شود. جریان کندتر به معنای فشار استاتیک بالاتر است و فشار کل در خروجی کمپرسور در حال حاضر بیشترین فشار در کل موتور است. فشار بر روی دیواره های پهن کننده منتشر کننده موتور را به دلیل شیب جلو بردار فشار (که عمود بر دیواره های انتشار عمل می کند) به جلو سوق می دهد. صفحه جت پالس مرتبط شما این موضوع را به خوبی توضیح می دهد.
مطمئناً اگر جریان گرم نشود و در نتیجه در پائین دست سرعت بیشتری بگیرد ، هیچ رانشی حاصل نمی شود. بنابراین پخش کننده به خودی خود محرک ایجاد نمی کند. این فقط وقتی اتفاق می افتد که درون موتور جت کارگر قرار بگیرد.
و همچنین چرا نازل رانش عقب را فراهم می کند؟
همیشه اینگونه نیست ، اما در اینجا نازل دارای شکل همگرایی است که به سرعت بخشیدن به جریان صوتی کمک می کند و فشار باقی مانده را به سرعت تبدیل می کند. دیوارها اکنون دارای یک شیب رو به عقب هستند ، بنابراین بردار فشار روی آنها به یک جز مولفه رو به عقب کمک می کند. علاوه بر این ، سرعت جریان زیاد در امتداد دیواره های بزرگ نازل باعث ایجاد اصطکاک می شود که باید مورد توجه قرار گیرد.
برای مقایسه ، به مخروط پشت چرخ های توربین نگاه کنید. سهم محوری آن فقط ناشی از فشار رو به جلو است که بر آن وارد می شود.و آیا نباید یک پخش کننده نیروی رانش عقب را فراهم کند ، زیرا سرعت خروجی از سرعت ورودی کمتر است و بنابراین $\dot{m}\times(v - u)$ منفی است؟
قوانین حفاظت در فیزیک ابزاری عالی است. آنها به شما اجازه می دهند مقدار زیادی را محاسبه کنید بدون اینکه به جزئیات جزئیات فرآیند واقعی نگاه کنید. و این یک مثال عالی است: شما می توانید محرک کل موتور را از تغییر حرکت سیال کار محاسبه کنید. اما این به شما نمی گوید که چگونه نیرو در واقع اعمال می شود ، فقط مجموع نیروها در کل موتور است.شکست رانش جزئیات جزئی فرآیند است. و در آن سطح ، تنها راه برای ایجاد نیرو ، فشار مایع است و از آنجا که فشار همیشه عمود بر سطح عمل می کند ، فقط سطوح رو به عقب می توانند بر روی آنها عمل رانش رو به جلو داشته باشند ، در حالی که هر سطح رو به جلو رانش منفی به آنها اعمال می کند.و در آب پاش تفاوتی ندارد. فشار داخل بر روی تمام دیواره ها تأثیر می گذارد ، اما در نازل محل خروج آب کمی از آن وجود ندارد ، بنابراین نیروی وارد شده بر دیواره مقابل غالب است.تصویر
داردhope I help you I hope I help you understand the question. Roham Hesami smile260 smile261
تصویر

ارسال پست