39958

УРАВНЕНИЯ ГАЗОВОЙ ДИНАМИКИ ДЛЯ ЕДИНИЧНОЙ СТРУЙКИ

Лекция

Физика

Предельная скорость движения газа. Уравнение неразрывности Выведем основные уравнения газовой динамики для элементарной струйки газа поперечные размеры которой настолько малы что в каждом ее сечении можно считать постоянными все основные параметры потока: скорость давление температуру и плотность газа. Чтобы получить уравнение неразрывности рассмотрим стационарное установившееся движение элементарной струйки газа рис. Элементарная струйка Рассмотрим некоторый участок струйки между двумя нормальными к поверхности тока сечениями 1 и...

Русский

2013-10-13

401.5 KB

53 чел.

Лекция 2. УРАВНЕНИЯ ГАЗОВОЙ ДИНАМИКИ ДЛЯ ЕДИНИЧНОЙ СТРУЙКИ (4 часа)

План:

2.1. Уравнение неразрывности

2.2. Уравнение энергии

2.2. Предельная скорость движения газа. Число Маха.

2.4. Механическая форма уравнения энергии (уравнение Бернулли)

2.5. Уравнение количества движения

2.6. Расчет реактивной силы (тяги) (*)

2.1. Уравнение неразрывности

Выведем основные уравнения газовой динамики для элементарной струйки газа, поперечные размеры которой настолько малы, что в каждом ее сечении можно считать постоянными все основные параметры потока: скорость, давление, температуру и плотность газа. Именно в таком виде уравнения газовой динамики применяются обычно в теории ДВС.

Чтобы получить уравнение неразрывности, рассмотрим стационарное (установившееся) движение элементарной струйки газа (рис. 2.1). При стационарном движении в любой точке пространства сохраняются неизменными по времени скорость движения и состояние жидкости (плотность, давление, температура).

Рис. 2.1. Элементарная струйка

Рассмотрим некоторый участок струйки между двумя нормальными к поверхности тока сечениями 1 и 2; заметим, что в объеме 12 приток газа осуществляется только через поперечное сечение 1, а расход газа — только через сечение 2.

За бесконечно малый промежуток времени  выделенная часть струйки переместится в новое положение 1’ 2'. Перемещение состоит в том, что за время  заштрихованный объем 1'-2 вместит газ, вытесненный из области 1 1', а известное количество газа за то же время вытечет из этого объема и заполнит область 2 2'. Приток газа в объем 1' 2 составляет

     (2.1.)

где ρ1 — плотность газа в поперечном сечении 1, F1 — площадь поперечного сечения 1. Расстояние между сечениями 1 и 1’ равно произведению скорости движения на элементарный промежуток времени:

где w1 — скорость в сечении 1, откуда

Расход газа из объема 1’ 2 равен,, очевидно

При установившемся режиме и отсутствии разрывов сплошности в движущейся среде приток газа должен равняться расходу:

Отсюда после соответствующей подстановки получаем уравнение неразрывности — закон сохранения массы — для единичной струйки сжимаемой жидкости (газа) при установившемся течении

 или  rwF=const     (2.2)

В случае несжимаемой жидкости, т. е. при r = const, уравнение (2.2) принимает более простую форму:

      (2.3)

которая применима к газовым течениям в тех случаях, когда изменениями плотности газа можно пренебречь.

На основании уравнения (2.3) по расположению линий тока в несжимаемой среде можно судить о скорости движения. В местах сгущения линий тока скорость растет; если линии тока раздвигаются, то скорость падает.

В газе, как нетрудно видеть из уравнения неразрывности (2.2), картина линий тока однозначно определяет изменение плотности тока:

представляющей произведение плотности газа на скорость, т. е. массовый расход газа через единицу площади поперечного сечения.

В местах сгущения линий тока плотность тока увеличивается, а в местах расхождения линий тока — убывает.

Уравнение постоянства расхода газа G=pwF=const можно представить также в дифференциальной форме

Поделив почленно это соотношение на pwF, получим:

      (2.4)

2.2. Уравнение энергии

Следуя первому началу термодинамики (закону сохранения энергии), составим баланс энергии в неподвижной системе координат (рис. 2.1), т.е. рассмотрим преобразование энергии в одной и той же массе газа, заполнявшей вначале объем 1 2, а через бесконечно малый промежуток времени  переместившейся в положение 1' — 2'.

Приращение любого вида энергии равно разности количеств этого вида энергии в положениях 1’ 2' и 1 — 2. Ввиду того, что заштрихованный объем 1’ — 2 является общим для этих двух положений, приращение энергии измеряется разностью количеств энергии в бесконечно малых объемах 2 2' и. 1 — 1'. Отсюда следует, что приращение кинетической энергии равно

     (2.5)

здесь dG — массовый расход газа через поперечное сечение струйки за время . Приращение потенциальной энергии (энергии положения)

     (2.6)

где z2 и z1высоты расположения (нивелирные уровни) сечений 2 и 1, gускорение силы тяжести. Приращение внутренней (тепловой) энергии

     (2.7)

где U = cv-T — тепловая энергия единицы массы газа (произведение теплоемкости при постоянном объеме на абсолютную температуру). Если теплоемкость газа в сечениях 1 и 2 одинакова, то прирост внутренней энергии равен

     (2.8)

На основания выделенной части струйки газа действуют направленные внутрь и по нормали к ним внешние силы давления р. При перемещении газа внешние силы давления производят работу. Например, перенос газа из сечения 1 в сечение 1’ происходит как бы под действием поршня площадью F1 с давлением р1. Работа поршня за время  равна

     (2.9)

Точно так же можно представить себе, что давление р2 на сечение 2 осуществляется поршнем площадью F2. За время  газ переместит поршень в положение 2, производя отрицательную работу

Силы давления, действующие на боковую поверхность струйки (поверхность тока), никакой работы не производят, так как они нормальны к траекториям движения частиц газа. Таким образом, энергия, внесенная силами давления, равна разности между работами поршня 1 и поршня 2:

     (2.10)

К газовой струйке на участке 1 — 2 может быть за время dt подведено тепло в количестве . Далее газовая струйка за время  может произвести техническую работу dl, например, приводя во вращение колесо турбины, установленное между сечениями 1 и 2. Наконец, следует учесть энергию, расходуемую газом за время  на преодоление сил трения dlTp.

Согласно первому началу термодинамики подведенные к газу тепловая энергия и работа сил давления расходуются на совершение технической работы, работы сил трения, а также на изменение внутренней энергии

      (2.11)

Тогда соотношение (2.11) примет несколько иной вид:

      (2.12)

или на основании (2.10)

      (2.13)

Используя выражения (2.6), (2.7) и (2.13), можно придать уравнению энергии следующую форму:

    (2.14)

Уравнение энергии (2.14) иногда называют также уравнением теплосодержания. Существенно то обстоятельство, что уравнение теплосодержания не содержит работы трения. Поскольку энергия, расходуемая на преодоление трения или любого другого вида сопротивлений, преобразуется полностью в тепло, а последнее остается в газовой струе, наличие сил трения не может нарушить общий баланс энергии, а лишь приводит к преобразованию одного вида энергии в другой.

Обычно в технике приходится иметь дело с частными формами уравнения теплосодержания. Так, в большинстве случаев изменение потенциальной энергии пренебрежимо мало в сравнении с другими частями уравнения энергии, и членом g(z2 z1) пренебрегают. Тогда уравнение теплосодержания имеет следующий вид:

     (2.15)

При отсутствии технической работы и теплообмена с окружающей средой, т. е. в случае энергетически изолированного процесса в газе, имеем

     (2.16)

В частности, уравнение (2.16) определяет движение газа по трубе, если нет теплопередачи через стенки. Согласно сказанному это уравнение справедливо вне зависимости от того, действуют или нет силы трения. Иначе говоря, изменение теплосодержания (температуры) в энергетически изолированном процессе связано только с изменением скорости. Если скорость газа не меняется, то остается постоянной и температура.

Если нет теплообмена, но присутствует техническая работа, то расчет лишь немного усложнится. Именно:

     (2.17)

Когда технической работы нет, уравнение теплосодержания дает

     (2.18)

в таком виде оно применяется к теплообменным процессам.

Применительно к энергетически изолированным течениям газа, когда выполняются условия

     (2.19)

и уравнение теплосодержания приобретает форму (2.16). Его можно записать следующим образом

    (2.20)

Отсюда нетрудно видеть, что если газовую струю затормозить полностью, то теплосодержание газа достигает максимального возможного значения:

      (2.21)

Получающееся при этом значение теплосодержания i* называется полным теплосодержанием, а соответствующую абсолютная температура

      (2.22)

температурой торможения.

Итак, температура газа получается равной температуре торможения в том случае, когда скорость течения уменьшается до нуля при отсутствии энергетического обмена с окружающей средой. Пользуясь средним значением теплоемкости, можно вычислить температуру торможения по следующей формуле:

     (2.23)

Следует подчеркнуть, что, согласно уравнению энергии (2.20), в энергетически изолированном потоке идеального газа существует однозначная зависимость между температурой газа Т (теплосодержанием i) и скоростью течения w. Повышение скорости в таком потоке всегда сопровождается снижением температуры независимо от изменения других параметров газа.

2.3. Предельная скорость движения газа. Число Маха

Рассматривая истечение газа при отсутствии энергетического обмена, можно убедиться в том, что скорость истечения ни при каких условиях не может быть выше некоторой максимальной величины. Из соотношения

следует, что максимальная скорость достигается в том случае, когда теплосодержание в потоке равно нулю, т.е. когда полное теплосодержание газа целиком преобразуется в кинетическую энергию

Отсюда получим формулу для максимального значения скорости в газе

      (2.24)

Для того чтобы перевести газ из состояния покоя в движение со скоростью w, необходимо израсходовать часть его теплосодержания, равную

Разделив обе части этого равенства на полное теплосодержание, получим

При постоянной теплоемкости это безразмерное выражение примет следующий вид:

Если теперь умножить и разделить правую часть на газовую постоянную R, учесть соотношение R = ср — сv и обозначить отношение теплоемкостёй через k = cp/cv, то получится

Но, как известно из физики, скорость звука в газе равна:

    (2.25)

Поэтому степень использования теплосодержания газа для получения заданного значения скорости потока определяется отношением скорости потока к скорости звука в неподвижном газе:

Отсюда выводится новое выражение для максимальной скорости истечения (T = 0):

    (2.26)

Можно тепловой перепад разделить не на полное теплосодержание, а на теплосодержа-ние в потоке; тогда получим

В этом случае скорость потока оказывается отнесенной к скорости звука в потоке, а не в неподвижном газе:

    (2.27)

Отношение скорости потока к скорости звука в потоке принято называть числом Маха и обозначать буквой М:

     (2.28)

Число Маха характеризует степень преобразования теплосодержания в кинетическую энергию потока

Число Маха является основным критерием подобия для газовых течений большой скорости.

Если M< 1, то течение газа называется дозвуковым, при М > 1 — сверхзвуковым.

Из последнего выражения можно получить расчетную формулу для отношения температуры торможения к температуре в потоке как функцию числа Маха:

    (2.29)

Поскольку скорость потока может быть как выше, так и ниже скорости звука, существует и такой режим, когда скорость потока равна скорости звука, т.е. М= 1. Этот режим называется критическим; ему соответствует значение температуры в потоке:

     (2.30)

Можно характеризовать степень преобразования теплосодержания в кинетическую энергию еще одним способом, поделив тепловой перепад на теплосодержание при критическом режиме:

    (2.31)

Отсюда с помощью равенства (2.25) получаем новую формулу для отношения температур в энергетически изолированном газовом течении:

    (2.32)

Эту величину, измеряющую отношение скорости потока к критической скорости , принято обозначать

     (2.33)

и называть приведенной скоростью. На критическом режиме (w = wкр = акр) приведенная скорость λкр = Мкр = 1. Максимальной скорости потока при Т = 0 соответствует определенное максимальное значение приведенной скорости

     (2.34)

Приведенная скорость, как и число М, может считаться критерием подобия для газовых течений, характеризующим степень преобразования теплосодержания в кинетическую энергию.

Данному значению числа М соответствует совершенно определенное значение приведенной скорости.

Формулу перехода от числа М к приведенной скорости выглядит следующим образом:

    (2.35)

или

    (2.36)

2.4. Механическая форма уравнения энергии (уравнение Бернулли)

Запишем в дифференциальной форме уравнение энергии (2.5):

  (2.37)

Согласно первому закону термодинамики тепло, подводимое к газу, может расходоваться только на повышение внутренней энергии и работу расширения (деформации), т.е.

      (2.38)

Вычитая из уравнения (2.37) равенство (2.38), получим

   (2.39)

Подставляя в (2.39) выражение удельного объема (V = 1/ρ), получаем

    (2.40)

Это есть механическая форма уравнения энергии, или, что то же, уравнение живых сил для единичной струйки. После интегрирования будем иметь

   (2.41)

Выведенное уравнение носит название обобщенного уравнения Бернулли. Оно выражает скорость движения в зависимости от давления и плотности газа с учетом производимой газом технической работы (L), изменения потенциальной энергии g(z2z1) и работы сил трения (Lтр). В газовой динамике часто пользуются упрощенной формой уравнения Бернулли, соответствующей режиму, когда отсутствует техническая работа (L = 0), нет гидравлических потерь (Lтр = 0) и запас потенциальной энергии не изменяется (z2 = z1). Для этого режима уравнение Бернулли запишется в следующей форме:

     (2.42)

Если нельзя пренебречь технической работой, гидравлическими потерями и изменением потенциальной энергии, то обобщенное уравнение Бернулли для 1 кг несжимаемой жидкости имеет такой вид:

  (2.43)

Предположим теперь, что состояние газа изменяется по идеальной адиабате, т.е.

     (2.44)

и рассмотрим случай идеального торможения газовой струи. Определим давление p2=p*, которое получится, если скорость течения изоэнтропическим путем уменьшится от w1=w (при этом p1=p, ρ1= ρ) до w2 = 0. Уравнение Бернулли в этом случае дает

    (2.45)

Откуда

Используя выражение (2.26), связывающее скорость звука с параметрами состояния газа, получим формулу для вычисления давления в идеально заторможенной газовой струе, в функции давления (р) и числа М перед торможением

    (2.46)

Величина р* носит название полного давления. Как и температура торможения, полное давление является удобной характеристикой газового потока, так как оно связывает сразу два фактора: скорость и давление в потоке; последнее обычно называют статическим давлением. Итак, отношение полного давления к статическому есть функция числа М.

Учитывая (2.44) получаем формулу для вычисления плотности в идеально заторможенной газовой струе

    (2.47)

С помощью функции (2.32), связывающей температуру торможения с приведенной скоростью, учитывая, что для идеальной адиабаты справедливо равенство

  

находим зависимость полного давления от приведенной скорости

    (2.48)

Для плотности идеально заторможенного газа соответственно получим

    (2.49)

Если на участке струи 1-2 наблюдаются потери, то это обязательно приводит к тому, что полное давление в сечении 2 будет ниже, чем в сечении 1. Количественная оценка потери полного давления выполняется с помощью безразмерной величины, носящей название коэффициента сохранения полного давления

      (2.50)

Очевидно, что чем больше потери, тем ниже значение коэффициента сохранения полного давления и меньше полное давление в конце рассматриваемого участка струи:

      (2.51)

2.5. Уравнение количества движения

Согласно второму закону Ньютона элементарное изменение количества движения равно элементарному импульсу силы:

      (2.52)

Здесь Р — сумма проекций на какую-либо ось всех сил, приложенных к телу массы т, w — проекция скорости на ту же ось,  — время действия силы Р.

Применительно к потокам жидкостей и газов более удобна несколько иная (гидродинамическая) форма уравнения для количества движения, которую получил впервые Эйлер. Выделим элементарную струйку (см. рис. 2.1) и проведем два нормальных к ее оси сечения 1 и 2. Разобьем всю массу жидкости, заключенную в объеме 1 — 2, на большое число частей так, чтобы в пределах каждой из них, имеющей массу т, скорость движения w можно было считать постоянной, и установим связь между проекциями сил и количества движения на ось х. Согласно уравнению (2.52) сумма проекций импульсов всех сил, приложенных к массе жидкости 1 - 2, равняется изменению проекции суммарного количества движения

     (2.53)

Рассмотрим изменение суммарного количества движения, за время , в течение которого выделенная масса жидкости переместится из положения 1 - 2 в положение 1’ — 2’ . Прирост суммарного количества движения должен быть равен разности количества движения, взятого соответственно для масс 2 — 2' и 1 — 1', которые в установившемся движении одинаковы:

Здесь dG — масса жидкости элемента 1 1’ (или 2 — 2'), wx2, wx1 — проекции на ось х скорости потока в сечениях 2 и 1. Элементарная масса dm равна произведение секундного массового расхода жидкости на промежуток времени :

Отсюда

Подставляя полученное выражение в исходное равенство (2.53), приходим к уравнению количества движения в гидродинамической форме (первому уравнению Эйлера), согласно которому сумма проекций всех сил, приложенных к струе жидкости на любом ее участке, равна приращению проекции секундного количества движения на этом участке, или произведению секундной массы на приращение проекции скорости:

     (2.54)

Аналогичные уравнения можно составить и для двух других осей.

Применим уравнение количества движения к прямолинейной струйке постоянного сечения F. Проведем торцовые части контрольной поверхности нормально к направлению потока, причем пусть образующая боковой поверхности струйки параллельна оси х. Составим уравнение количества движения в направлении потока. На контрольную поверхность действуют силы давления, нормальные к ней. Поэтому проекции на ось х сил давления, приложенных к боковой поверхности, равны нулю. Изменение давления на участке между торцовыми сечениями струйки пропорционально силе, действующей на выбранный элемент жидкости. Эта сила, параллельная оси х, равна (p1p2)F. К боковой поверхности приложена сила трения, направленная параллельно потоку, против него: — Ртр. Кроме того, между торцовыми сечениями струйки может находиться какая-либо машина, получающая от газа техническую работу. Пусть проекция на направление движения силы, с которой действует машина на газ, равна —Р. Итак, сумма проекций всех сил на ось х равна

По уравнению количества движения эта сила должна быть равна изменению количества движения:

    (2.55)

Если расстояние между сечениями 1 и 2 бесконечно мало, то уравнение количества движения нужно записать в дифференциальной форме:

Умножив все члены этого уравнения на скорость движения и разделив на массовый расход газа, получим уравнение работы всех сил для цилиндрической струйки, отнесенное к 1 кг газа,

Здесь использовано уравнение расхода в цилиндрической струйке

Нетрудно видеть, что стоящие в правой части члены представляют собой работу сил трения

и техническую работу

Таким образом, уравнение количества движения для цилиндрической струйки газа легко преобразуется в уравнение Бернулли

    (2.56)

В дальнейшем уравнение количества движения для цилиндрической струи газа мы будем применять в следующей форме:

    (2.57)

При отсутствии трения и силового воздействия газа на какую-либо машину дифференциальное уравнение количества движения приобретает особенно простой вид:

     (2.58)

Уравнение (2.58) выражает важное свойство газового потока. При отсутствии внешних сил и сил трения увеличение скорости потока может быть вызвано только уменьшением статического давления, и наоборот, торможение потока в этом случае всегда связано с увеличением давления в нем независимо от изменения остальных параметров газа. В интегральной форме уравнение количества движения для цилиндрической струйки запишется так:

или при условии Ртр = 0 и Р = 0:

    (2.59)

или

     (2.60)

Важная особенность уравнения количества движения состоит в том, что с его помощью расчет действующих сил производится только по состоянию потока на контрольной поверхности без проникновения в сущность процессов, происходящих внутри этой контрольной поверхности. Поэтому уравнение количества движения позволяет во многих случаях достаточно точно рассчитать газодинамический процесс, не вникая в его детали.


2.6. Расчет реактивной силы (тяги) (*)

Полет реактивного аппарата осуществляется под действием реактивной силы, или, как ее часто называют, тяги, которую сообщает ему струя выходящих газов. Для нахождения величины реактивной силы Р нет необходимости рассматривать детально распределение давления по внутренним и наружным стенкам реактивного аппарата. Реактивную силу можно определить в конечном виде с помощью уравнения количества движения.

Совершая полет, тело производит возмущение в окружающей среде. Всегда можно выделить некоторую, достаточно большую, например цилиндрическую, область, границы которой выходят за пределы возмущенной части потока (рис. 2.3).

Рисунок 2.2. Контур для определения реактивной силы

На боковых границах этой области давление и скорость потока (считаем двигатель неподвижным, а воздух — движущимся со скоростью полета) равны их значениям на бесконечности перед двигателем.

Пусть ось х совпадает с направлением полета и является осью симметрии двигателя; спроектируем на ось х силы, действующие на двигатель и на поверхность выделенного контура. Так как силы давления в жидкости нормальны к поверхности, то проекции на ось х сил, действующих на боковые поверхности контура, обращаются в нуль. Поэтому уравнение Эйлера (см. (2.55)) запишется так:

Здесь площади, на которые распространяются интегралы, и область интегрирования первого члена правой части бесконечны Сила Р берется со знаком «+» потому, что при выводе формулы (2.55) предполагалось, что машина получает от газа работу, а здесь реактивный двигатель сообщает работу газу, GB — секундная масса воздуха, втекающая в контур через сечение F; GT — дополнительная секундная масса горючего, которая подается в двигатель

Если взять левую торцовую поверхность далеко перед двигателем, то давление на ней постоянно и равно атмосферному н), а скорость потока равна скорости полета (wн) Кроме того, можно допустить, что в поперечном направлении уже на некотором конечном расстоянии от поверхности двигателя поток является невозмущенным и площадь F, на которую распространяются интегралы левой части, считать конечной, точно так же конечной будет и область интегрирования в первом члене правой части. Тогда следует написать

В большом числе случаев возмущение, вызываемое летящим телом, настолько незначительно, что в плоскости среза сопла а (вне струи выхлопных газов) давление обтекающего потока мало отличается от давления на бесконечности н). Тогда силы давления на передней и задней торцовых поверхностях контура уравновешиваются везде, кроме участка, соответствующего поперечному сечению выхлопной струи (Fa). Скорости потока во всех элементарных струйках, кроме проходящих через двигатель, одинаковы (здесь мы пренебрегаем влиянием трения, вихревых и волновых потерь на наружной поверхности двигателя) Следовательно, изменение количества движения получается только в струе, протекающей сквозь двигатель. Тогда уравнение Эйлера принимает следующий вид

откуда получается основная формула для реактивной силы

   (2.64)

В этих выражениях wa — средняя скорость истечения

Следует подчеркнуть, что полученное соотношение справедливо только в том случае, если скорость и давление в плоскости а (за исключением участка рабочей струи) равны в точности их значениям на бесконечности перед двигателем Кроме того, мы здесь пренебрегаем внешним лобовым сопротивлением двигателя, которое всегда может быть учтено отдельно.

На расчетном режиме работы реактивного двигателя давление в выхлопной струе равно давлению окружающего воздуха (ра = рн), в этом случае тяга равна изменению количества движения газа, прошедшего через двигатель

    (2.65)

В воздушно реактивных двигателях второй член правой части мал, и им часто пренебрегают (GT=0,05…0,15GВ), т е принимают для воздушно-реактивных двигателей в расчетном случае

     (2.66)

Тяга жидкостного реактивного двигателя, в котором не используется атмосферный воздух, определяется для расчетного режима по формуле:

     (2.67)

или на нерасчетном режиме

    (2.68)

Здесь Go — секундный массовый расход окислителя.


2.7. Основные уравнения газовой динамики в векторной форме

Уравнение неразрывности.

(2.69)

или в частных производных:

Уравнение Навье-Стокса.

(2.70)

где R — вектор напряжения объемной силы.

- дивергенции вектора скорости

В частных производных:

где

где - кинематическая вязкость

- оператор Лапласа

В вязкой жидкости имеет место прилипание частиц жидкости к стенкам, ограничивающим течение, поэтому при интегрировании дифференциальных уравнений Навье — Стокса нужно использовать в качестве граничного условия равенство нулю скорости течения у стенки (Ww = 0).

В случае несжимаемой жидкости ( = const, div W = 0) уравнения Навье — Стокса  прини-мают более простой вид:

(2.71)

Решение уравнений Навье — Стокса даже для несжимаемой жидкости представляет собой очень сложную задачу. До сих пор удалось решить эти уравнения точно лишь в некоторых простейших случаях, например для течения вязкой жидкости по прямой трубе; для течения между двумя параллельными плоскими стенками, из которых одна неподвижна, а другая движется и др.

Задачи газодинамики вязкой жидкости решаются обычно приближенно путем отбрасывания некоторых членов в уравнениях Навье — Стокса, которые в тех или иных конкретных условиях могут быть малы по сравнению с другими членами.

Уравнение энергии

(2.72),

где  - число Прандтля


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

45959. Стекло и керамика: состав, свойства, технология изготовления деталей, применение в машиностроении 13.86 KB
  Стекло и керамика: состав свойства технология изготовления деталей применение в машиностроении. По сост делятся: на силикаты SiO2 алюмосиликатные l2O3SiO2 и бромосиликатные B2O3SiO2. Технология изготовления стеклянных изделий состоит из следующих операций: варка стекла в многотонных печах ванного типа прокатка листового стекла прессование выдувание спекание из стеклянного порошка литье под давлением и центробежное литье. В состав керамики могут входить глины шамит песок полевой шпат и тд.
45960. Производства чугуна: исходные материалы, устройство доменной печи, технология плавки чугуна, продукты доменной плавки 72.17 KB
  РУДЫ ФЛЮСЫ И ТОПЛИВО Железные руды – основной исходный материал для выплавки чугуна. Железные руды в отличие от медных и многих других относительно богаты. Наиболее богатые руды содержат 60 железа и больше наиболее бедные 3040. По типу рудного минерала руды бывают следующих основных видов.
45961. Способы изготовления отливок. Изготовление отливок в песчаных формах. Ручная, машинная и вакуумная формовка 15.44 KB
  Основными способами изготовления отливок является литье в песчаные формы по выплавляемым моделям в оболочковые формы в кокиль под давлением и центробежное. Указанными способами можно изготовлять отливки в разовые формы литье в песчаные формы по выплавляемым моделям и в оболочковые формы и в металлические формы литье в кокиль под давлением и центробежное. Литейные формы изготовляют как из неметаллических материалов песчаные формы формы изготовляемые по выплавляемым моделям оболочковые формы для одноразового...
45962. Специальные способы литья: литьё по выплавляемым моделям, литьё в оболочковые формы, литьё в металлические формы, центробежное литьё 19.78 KB
  Специальные способы литья Из специальных способов литья в настоящее время распространены литье в металлические формы центробежное литье литье под давлением точное литье по выплавляемым моделям литье методом вакуумного всасывания и литье в оболочковые формы. Отливки получаются без швов у форм нет разъемов размеры отливок получаются точными чем при литье в землю так как здесь исключены причины потери точности от расколачивания формы моделью при ее извлечении перекос половинок формы подъем верхней опоки и раздутие формы под давлением...
45963. Специальные способы литья: литьё под высоким давлением, непрерывное литьё, электрошлаковое литьё. Преимущества, недостатки, применение 188.05 KB
  Непрерывное литьё Перевод Непрерывное литьё металлов и сплавов процесс получения слитков и заготовок основанный на равномерном перемещении металла относительно зон заливки и кристаллизации. Равномерные скорости подачи жидкого металла его кристаллизации и удаления готовой отливки при Н. обеспечивают постоянство состава строения и свойств металла по всей длине отливки. Путём усиленного отвода тепла благодаря непосредственному охлаждению металла водой можно повысить скорость кристаллизации и при правильно выбранной скорости литья...
45964. Прокат и его производство 47.57 KB
  Процесс прокатки обеспечивается силами трения между вращающимся инструментом и заготовкой благодаря которым заготовка перемещается в зазоре между валками одновременно деформируясь. Способы прокатки Когда требуется высокая прочность и пластичность применяют заготовки из сортового или специального проката. В процессе прокатки литые заготовки подвергают многократному обжатию в валках прокатных станов в результате чего повышается плотность материала за счт залечивания литейных дефектов пористости микротрещин. Существуют три основных...
45965. Свободная ковка: основные операции и инструмент. Горячая объёмная штамповка. Технологический процесс горячей объёмной штамповки 15.85 KB
  Горячая объёмная штамповка – это вид обработки материалов давлением при котором формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляют с помощью специального инструмента – штампа. Горячей объёмной штамповкой можно получать без напусков поковки сложной конфигурации которые ковкой изготовить без напусков нельзя при этом допуски на штамповочную поковку в 3 – 4 раза меньше чем на кованную Горячей объёмной штамповкой...
45966. Холодная объёмная и листовая штамповка - основные операции и оборудование. Формообразование заготовок из порошковых материалов 50.48 KB
  Операции листовой штамповки делятся на два основных класса: разделительные в которых одна часть заготовки отделяется от другой и формоизменяющие при которых получают изделия сложной формы за счет деформации металла заготовки без его разрушения. Резка – последовательное отделение части заготовки от прямой или кривой линии это заготовительная операция. Вырубка – операция единовременного отделения материала от заготовки по замкнутому контуру причем отделяемая часть является изделием. Гибка – формоизменяющая операция для получения изогнутой...
45967. Искусственное и естественное старение корпусов 10.81 KB
  Для уменьшения влияния внутренних напряжений применяютестественное или искусственное старение либо вылеживание деталей послеизготовления заготовок.