Flujo Fanno

Índice

Introducción

Flujo fanno………………………………………………….………………….....4 a 5

Flujo Rayleigh …………………………………………………………..……….5 a 7

Conducto de sección constante …..…………..…………………………..…7 a 8

Conclusión………………...………………………….………………………..…..…9

Bibliografía…………………...………………………….………………………..…10

Introducción

En el presente trabajo le hablamos sobre flujo fanno que se refiere a adiabático de flujo a través de un conducto de área constante, donde el efecto de la fricción se considera. Compresibilidad efectos a menudo entran en consideración, aunque el modelo de flujo de Fanno ciertamente también se aplica a flujo incompresible . Para este modelo, el área del conducto se mantiene constante, el flujo se supone que es constante y de una sola dimensión, y no la masa, se añade dentro del conducto.

También hay otros puntos a tratar en los cuales podemo encontrar otro flujo Flujo Rayleigh se refiere a diabático flujo a través de un conducto de área constante en el que se considera el efecto de la adición de calor o rechazo. Compresibilidad efectos a menudo entran en consideración, a pesar de que el modelo de flujo Rayleigh sin duda también se aplica al flujo incompresible. Para este modelo, el área del conducto se mantiene constante y no se añade la masa dentro del conducto.

Conducto de sección variable Las condiciones de frontera que se tomaron en el análisis la podrá observar a lo largo de la investigación esperamos le sea de agrado.

Flujo Fanno

Flujo Fanno se refiere a adiabático de flujo a través de un conducto de área constante, donde el efecto de la fricción se considera. Compresibilidad efectos a menudo entran en consideración, aunque el modelo de flujo de Fanno ciertamente también se aplica a flujo incompresible . Para este modelo, el área del conducto se mantiene constante, el flujo se supone que es constante y de una sola dimensión, y no la masa, se añade dentro del conducto. El modelo de flujo Fanno se considera un proceso irreversible debido a los efectos viscosos. La fricción viscosa hace que las propiedades de flujo para cambiar a lo largo del conducto. El efecto de fricción se modela como un esfuerzo cortante en la pared que actúa sobre el fluido con propiedades uniformes sobre cualquier sección transversal del conducto.

Para un flujo aguas arriba con un número de Mach superior a 1,0 en un suficientemente largo desaceleración conducto, se produce y el flujo puede ser estrangulado. Por otra parte, para un flujo de aguas arriba con un número Mach inferior a 1,0, se produce la aceleración y el flujo puede ser ahogada en un conducto suficientemente largo. Se puede demostrar que para el flujo de gas perfecto calóricamente la máxima entropía se produce a M = 1,0. Flujo Fanno lleva el nombre de Gino Girolamo Fanno .

El modelo de flujo Fanno comienza con una ecuación diferencial que relaciona el cambio en el número de Mach con respecto a la longitud del conducto, dM / dx . Otros términos de la ecuación diferencial es la relación de la capacidad de calor , γ , el factor de fricción de Fanning , f , y el diámetro hidráulico , D h :

Suponiendo que el factor de fricción de Fanning es una constante a lo largo de la pared del conducto, la ecuación diferencial se puede resolver fácilmente Hay que tenerencuenta, sin embargo, que el valor del factor de fricción de Fanning puede ser difícil de determinar para supersónico y especialmente hipersónicos velocidades de flujo. La relación resultante se muestra a continuación, donde L * es la longitud requerida para estrangular el conducto de flujo aguas arriba suponiendo que el número de Mach es supersónica. El lado de la izquierda se llama a menudo el parámetro Fanno.

Igualmente importante para el modelo de flujo Fanno es la razón adimensional de la variación de entropía sobre la capacidad calorífica a presión constante, c p .

La ecuación anterior puede reescribirse en términos de una relación estática a temperatura estancamiento, que, para un gas perfecto calóricamente, es igual a la relación adimensional entalpía,H :

La ecuación anterior se puede utilizar para trazar la línea de Fanno, que representa el lugar geométrico de los estados para unas determinadas condiciones de flujo Fanno en un H - ΔSdiagrama. En el diagrama, la línea Fanno alcanza el máximo de entropía en H = 0,833 y el flujo estrangulado se. De acuerdo con la segunda ley de la termodinámica , la entropía siempre debe aumentar el flujo Fanno. Esto significa que un flujo subsónico entrar en un conducto con fricción tendrá un aumento de su número de Mach hasta que el flujo se estrangula. A la inversa, el número de Mach de un flujo supersónico disminuirá hasta que el flujo se estrangula. Cada punto en la línea Fanno corresponde con un diferente número de Mach, y el movimiento de flujo estrangulado se muestra en el diagrama.

La línea Fanno define los posibles estados para un gas cuando el flujo de masa y entalpía total se mantiene constante, sino que varía el impulso. Cada punto en la línea Fanno tendrá un valor de impulso diferente, y el cambio en el momento es atribuible a los efectos de la fricción.

Flujo Rayleigh

Flujo Rayleigh se refiere a diabático flujo a través de un conducto de área constante en el que se considera el efecto de la adición de calor o rechazo. Compresibilidad efectos a menudo entran en consideración, a pesar de que el modelo de flujo Rayleigh sin duda también se aplica al flujo incompresible. Para este modelo, el área del conducto se mantiene constante y no se añade la masa dentro del conducto. Por lo tanto, a diferencia de flujo Fanno , la temperatura de estancamiento es una variable. La adición de calor provoca una disminución en la presión de estancamiento

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