Opracował: dr inż. Jerzy Kuś
Teoria maszyn cieplnych
04. Przepływy ściśliwe - pytania
Własności zatrzymania
1. Samolot z dużą prędkością leci w nieruchomym powietrzu. Jak będzie się różniła tempe-
ratura powietrza na dziobie samolotu od temperatury powietrza w pewnej odległości od
samolotu?
2. Jak i po co jest definiowana entalpia zatrzymania i0? Czym ona się różni od statycznej
(zwykłej) entalpii?
3. Co to jest temperatura dynamiczna?
4. W urzÄ…dzeniach klimatyzacyjnych temperaturÄ™ powietrza mierzy siÄ™ czujnikiem umiesz-
czanym w strudze płynu. Zatem czujnik w rzeczywistości mierzy temperaturę zatrzyma-
nia. Czy w tym przypadku popełniamy znaczący błąd?
Prędkość dz
więku i liczba Macha
5. Co to jest dz
więk? Jak jest wytwarzany? Jak się rozchodzi? Czy fale dz
więkowe rozcho-
dzą się w próżni?
6. Czy prędkość rozchodzenia się dz
więku w określonym medium jest wielkością stałą, lub
czy zmienia siÄ™, gdy zmieniajÄ… siÄ™ parametry medium?
7. W jakim medium, przy tej samej zadanej temperaturze, fale dz
więkowe rozchodzą się
szybciej: powietrzu, helu czy argonie?
8. W jakim medium fale dz
wiÄ™kowe rozchodzÄ… siÄ™ szybciej: w powietrzu przy 20°C i 1atm,
czy w powietrzu przy 20°C i 5atm?
9. Czy liczba Macha, gazu płynącego ze stałą prędkością, zachowuje stałą wartość? Odpo-
wiedz
uzasadnij.
Jednowymiarowy, izentropowy przepływ
10. Rozważmy zwężającą się dyszę z prędkością dz
więkową na wylocie. Teraz zmniejszymy
pole powierzchni wylotu, utrzymując stałe parametry na wlocie do dyszy. Co stanie się z
(a) prędkością na wylocie i (b) strumieniem masy przepływającej przez dyszę?
11. Gaz o poddz
więkowej prędkości początkowej wchodzi do adiabatycznego zwężającego
się przewodu. Przedyskutuj jaki to będzie miało wpływ na (a) prędkość (b) temperaturę,
(c) ciśnienie i (d) gęstość płynu.
12. Gaz o naddz
więkowej prędkości początkowej wchodzi do adiabatycznego rozszerzające-
go się przewodu. Przedyskutuj jaki to będzie miało wpływ na (a) prędkość (b) tempe-
raturę, (c) ciśnienie i (d) gęstość płynu.
13. Gaz o naddz
więkowej prędkości początkowej wchodzi do adiabatycznego zwężającego
się przewodu. Przedyskutuj jaki to będzie miało wpływ na (a) prędkość (b) temperaturę,
(c) ciśnienie i (d) gęstość płynu.
14. Gaz o poddz
więkowej prędkości początkowej wchodzi do adiabatycznego rozszerzają-
cego się przewodu. Przedyskutuj jaki to będzie miało wpływ na (a) prędkość (b) tempe-
raturę, (c) ciśnienie i (d) gęstość płynu.
15. Gaz przy określonych temperaturze i ciśnieniu zatrzymania przyspieszany jest w zwęża-
jąco-rozszerzającej się dyszy do M = 2 i M = 3 w innej dyszy. Co możesz powiedzieć o
ciśnieniach w przewężeniu obu tych dysz?
16. Czy jest możliwe przyspieszenie gazu do prędkości naddz
więkowej w zwężającej się
dyszy?
Przepływ izentropowy przez dyszę
17. Rozważmy przepływ poddz
więkowy przez zwężającą się dyszę przy stałych warunkach
na wlocie do dyszy. Jaki jest wpływ obniżania się przeciwciśnienia do wartości ciśnienia
krytycznego na (a) prędkość na wylocie, (b) ciśnienie na wylocie i (c) strumień masy
przepływającej przez dyszę?
18. Rozważmy przepływ poddz
więkowy przez zwężającą się dyszę przy stałych warunkach
na wlocie do dyszy. Jaki jest wpływ obniżania się przeciwciśnienia poniżej ciśnienia
Opracował: dr inż. Jerzy Kuś
Teoria maszyn cieplnych
krytycznego na (a) prędkość na wylocie, (b) ciśnienie na wylocie i (c) strumień masy
przepływającej przez dyszę?
19. Rozważmy zwężającą się dyszę i zwężająco-rozszerzającą się dyszę o takich samych
powierzchniach w przewężeniu. Jak mają się do siebie strumienie mas przepływających
przez dysze dla takiego samego płynu i przy takich samych warunkach na wlocie do dysz?
2/04