空氣力學問題 問以下三種通風管道出口處風壓情況?

時間 2021-06-02 15:35:29

1樓:

同一風壓下不同的管道會導致不同的風速,所以不可能是同一風速;而如果要保證風速,那麼因為管道不同,風壓肯定不同。所以問題的設定就有問題。

2樓:Apolo

求不出來,方程不封閉。我們就以最簡單的方程來看這個問題,忽略損失和壓縮性,以準一維的方式來處理。以例項甲為例該問題可以列出如下三個方程:

1、流量守恆

(入口代號為1,S為截面積)

2、伯努利方程(能量守恆)

一共三個方程卻有Pa、Pb、va、vb四個未知數,方程不封閉,因此想要得出結論至少還需要乙個條件。在日常生活中一般可以得到的是A、B出口其中某乙個截面的背壓。下面從物理實際的角度解釋一下為什麼會缺少條件。

以例項甲為例,假設A、B出口的壓力相等,那麼根據伯努利方程可以得出此時A、B出口的速度也相等,根據題目要求A、B出口的截面積相等,那麼此時 。那麼接下來假設出口A的壓力大於出口B,這裡我們想象一下出口A外加長一段並塞了乙個紙團由此模擬了其背壓公升高。那麼根據伯努利方程顯而易見此時出口A的速度小於出口B,這個結果也可以滿足流量守恆同時也與日常的經驗相符。

由此可以看只要給定任意乙個出口A(或出口B)的壓力,那麼自然就可以求得乙個滿足條件的出口B的壓力和速度,也就是說這個問題有無數個解。

那麼回到您的問題來,對這三個例項如果只有您給定的這幾個條件是回答不出您問的這兩個問題的,但是我們可以對這三個例項進行一點簡要的分析。這三個例子最大的不同就在於對於例項甲而言流體流過岔口是的損失較小,例項乙損失更大,而例項丙損失最大。因此如果假設A、B出口等壓力,那麼丙的A出口速度最低;如果假設A、B出口的流量相等,那麼丙的A出口壓力最低。

例項丙的出口A是否會進氣取決於A的壓力有多大,但是可以說這三個例子中例項丙的A出口是最容易發生進氣現象的。

3樓:不知為不知

答一第一種是分流三通,相當於出口面積為進口面積的兩倍,A+B總風量不變,風速降低一半

第二種管內流速高於支管靜止0流速,而主管動壓對支管無效,因此根據伯努利原理,區域性靜壓會低於支管,導致支管空氣被引流進主管。

第三種情況和第二種的差別在於支管插入角度,在這個角度上,主管動壓還能貢獻一部分牽引力,因而射流作用強於第二種情況。

所以,第一種的最終風量最小,第二種最終風量其次,第三種最終風量最大

再次根據伯努利方程,風速高的靜壓低,差額即為動壓差。因此這個問題就簡化為動壓靜壓相加不變,總壓力只和風量及管徑有關了。

因此,在出口截面積相等的前提下,總壓力就是風量比,由小至大的順序是1-2-3

答二會,這就是射流器。

4樓:王向前

題主補充了流速和管道直徑作為條件,那麼就基本可以得到粗略的解了。

50m/s的流速比較高,7cm的管道不算粗,管道的沿程阻力和三通的區域性阻力必須要考慮。可以通過計算總的阻力損失得到出口的壓力。

計算方法可以按流體力學教科書裡的公式,或採用流體計算軟體如FLUENT計算,特別是第三種情況計算是否有引射作用與三通的具體結構有關,最好用流體計算軟體來算。

分割線你這個問題缺乏條件,所以不能給出明確的答案。

有一點是肯定的,入口的總壓要比出口高,否則流動方向就會反。

這裡提了總壓,所以需要知道流速。流速很大的情況下,要考慮流體的動壓,流速很低,動壓可以忽略。因為你說不考慮管道的沿程阻力,估計流速不高,就按忽略動壓考慮吧。

進出口壓力的關係還是應該進口高,出口低,如果忽略沿程阻力,則第一種情況就是進出口壓力相同。

其他情況就要考慮三通件的區域性阻力了,區域性阻力其實也與流體的摩擦有關,如果不考慮的話,區域性阻力也為零,那麼出口壓力都與進口壓力一樣。如果考慮區域性阻力的話,會產生與假設相悖的結果,既出口壓力低於進口壓力,然而總流通面積增大之後,應該更有利於流動,出口壓力應該更高才對,所以相悖。

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