Реферат
Термодинаміка ПОТОКІВ Рідини І ГАЗУ
Рівняння Першого закону термодінамікі для потоку. Загальна схема теплової машини, яка працює за принципом Відкритої системи наведена на рис.1.
Рис.1. Загальна схема Відкритої системи.
В стаціонарних потоках масова витрати Постійна в шкірному перетіні:
=fwr == const, або mv=fwrv=fw (1)
Потік має повну Енергію:
=u + pv + + gz (2)
вирази Першого закону термодінамікі для потоку пріпускаючі, что g2z2 »g1z1:
1 + p1v1 +=q=lmеx, (3)
Або после перетвореності з урахуванням, что u + pv=h, отрімаємо:
=Dh + D + lmеx. (4)
Если вікорістаті другу форму запису Першого закону термодінамікі, то можна отріматі:
=(5)
З віразів (4) і (5) отрімаємо:
D + lmеx =. (6)
Інтеграл у віразі (6) зображається на р-v діаграмі (рис.2) площею | 12р2р1 | и являє собою Частину роботи Розширення (площі | 12v2v1 |), яка может буті корисностей застосована на зміну кінетічної ЕНЕРГІЇ потоку и на Здійснення технічної роботи. Тому цею інтеграл назівають доступною робот:
дос =. (7)
Рис.2. Схема до визначення доступної Робота і роботи Зміни обєму.
Если на вході и віході системи Швидкості потоку однакові, то доступна робота буде складатіся позбав з технічної роботи:
=. (8)
Если крива 1-2 є політропою з ПОКАЗНИКИ n, то:
дос =, (9)
тоб доступна робота в n разів больше роботи Зміни обєму
.
Отже, вирази Першого закону термодінамікі для потоку Набуда вигляд:
=Dh + lдос. (10)
Вітікання газу и парі. Пріймається, что течія в соплах - адіабатна, тоб q=0, технічна робот не здійснюється dlmex=0. Тоді рівняння Першого закону термодінамікі:
. (11)
Звідки ШВИДКІСТЬ адіабатного вітікання:
. (12)
В багатьох випадка w2 >> w1, тоді:
. (13)
Різніцю h1 - h2=z0 назівають доступним теплоперепадом. Для водяної парі Доступний теплоперепад можна візначіті помощью hs де пряма 1-2 зображує адіабатній процес вітікання.
Рис.3. hs діаграма адіабатного процеса вітікання водяної парі.
З вирази при lmex=0 отрімаємо:
. (14)
Звідки после інтегрування и перетвореності, прийнять w1=0 i для адіабатного вітікання ідеального газу отрімаємо вирази:
. (15)
секундний масова витрати газу при площі поперечного Перетин сопла f2 буде. З урахуванням співвідношення v2=v1 отрімаємо:
. (16)
вітікання газ ідеальний ТИСК
Підставівші ШВИДКІСТЬ вітікання w2 з (15), одержимо:
, кг / с. (17)
На рис.4 збережений графік залежності витрати газу від відношення тісків
b =.
Рис.4. Залежність витрати (а), Швидкості (б) i Пітом обєму (в) газу при вітіканні від відношення тісків.
Тут крива kl - 0 - теоретична теоретична, klm - реальна залежності. Тиск, відношення тісків и ШВИДКІСТЬ, при якіх досягається максимальна витрат назіваються критично (р2...
