题目
由于大气温度升高,压气机进口空气温度升高,使得压气机的流量系数:()。A. 逐级增大B. 逐级减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大
由于大气温度升高,压气机进口空气温度升高,使得压气机的流量系数:()。
A. 逐级增大
B. 逐级减小
C. 先增大后减小
D. 先减小后增大
题目解答
答案
A. 逐级增大
解析
本题考查压气机流量系数与进口空气温度的关系,需结合流量系数的定义及物理意义分析。
关键知识点:流量系数的定义
压气机的流量系数(通常用$\phi$表示)定义为:
$\phi = \frac{c_x}{u}$
其中:
- $c_x$:压气机叶片进口处的轴向速度($c_x = \frac{q_{V,0}}{A^*}$,$q_{V,0}$为进口体积流量,$A^*$为通流面积);
- $u$:工作叶轮的圆周速度($u = \frac{\pi D n}{60}$,$D$为叶轮直径,$n$为转速,均为常数)。
进口温度升高对流量系数的影响
当大气温度升高时,根据理想气体状态方程$pV = nRT$,在进口压力$p$和通流面积$A^*$不变的情况下:
- 体积流量$q_{V,0}$增大(温度$T$升高,气体膨胀,相同质量流量下体积增大);
- 轴向速度$c_x = \frac{q_{V,0}}{A^*}$随$q_{V,0}$增大而增大;
- 圆周速度$u$由叶轮转速和直径决定,与温度无关,保持常数。
流量系数的变化趋势
由于$c_x$增大、$u$不变,流量系数$\phi = \frac{c_x}{u}$逐级增大(压气机各级的通流面积$A^*$沿气流方向可能略有变化,但总体趋势是$c_x$增大主导,$\phi$逐级增大)。