![]() Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
![]() Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
![]() |
Вводная часть. При рассмотрении неравновесных процессов, протекающих при движениисплошнойсреды, в подвижной среде выделяется элемент потока (макрочастица
При рассмотрении неравновесных процессов, протекающих при движениисплошнойсреды, в подвижной среде выделяется элемент потока (макрочастица, или жидкая частица). Объём макрочастицы должен быть, с одном стороны, элементарным, чтобы в пределах его можно было пренебречь изменением термодинамических параметров и считать состояние макрочастицы равновесным, а с другой стороны, он должен быть достаточно большим, чтобы число содержащихся в нём молекул было достаточно для статистического осреднения их кинетических энергий и однозначного определения макроскопических величин. Элемент потока при движении деформируетсяи изменяет свой объём, но масса его остается неизменной, т. е. рассматривается подвижная закрытая равновесная термодинамическая система, состояние которой однозначно определяется параметрами Абсолютное движение микрочастиц (атомов, молекул), составляющих элемент потока, относительно неподвижных стенок канала можно представить как сумму двух движений: хаотического (теплового) – относительного движения относительно центра инерции элемента потока и направленного механического(переносного) движения вместе с центром инерции (полюсом) относительно стенок канала. Для каждого вида движения микрочастиц составляется соответствующее балансовое уравнение изменения энергии: 1) для хаотического движения микрочастиц относительно их центра инерции – уравнение первого закона термодинамики для хаотического движения (2.42)
2) для направленного движения микрочастиц относительно стенок канала – уравнение энергии для потока в механическом виде (для направленного движения) – обобщённое уравнение Бернулли для стационарного течения
3) для абсолютного движения микрочастиц относительно стенок канала – уравнение первого закона термодинамики для стационарного потока
где h – удельная энтальпия, Дж/кг. Течение газа без внешнего теплообмена ( или баланса давлений
Особенности адиабатного течения газа. Процесс, протекающий без внешнего теплообмена, называется адиабатным. Следует различать адиабатный процесс с трением – реальный адиабатный процесс (
Уравнение первого закона термодинамики для стационарного потока (2.65) в случае энергоизолированного изоэнтропного (без трения) течения газа (изменением гравитационной потенциальной энергии газа в канале обычно пренебрегают
где индекс «s» указывает, что процесс изоэнтропный ( При течении с трением кинетическая энергия элемента среды уменьшается, а энтальпия увеличивается, но баланс этих величин сохраняется в прежнем виде
Таким образом, уравнения первого закона термодинамики для течения с трением (2.69) и без трения (2.68) имеют одинаковый вид и, если опустить индекс «s» (что часто и делают), то они ничем не будут отличаться по внешнему виду. Различие этих уравнений состоит лишь в соотношении между энтальпией и кинетической энергией для течений с трением и без трения. Эти уравнения являются основными в газовой динамике при рассмотрении энергоизолированных течений сжимаемых газов и паров в каналах. При течении идеального газа энтальпия зависит только от температуры и её можно выразить так
С учётом (2.70) уравнения (2.68) и (2.69) примут вид
Это уравнение играет ту же роль для сжимаемого газа, что и уравнение Бернулли (2.66) для несжимаемого газа. При истечении газа из ресивера (сосуда большого объёма) кинетическая энергия элемента потока в начале разгона мала и ею можно пренебречь
Это уравнение применяется для расчёта скорости истечения реальных газов (паров).
При истечении идеальных газов формула (2.72) с учётом (2.70) принимает вид
Выражения (2.72) и (2.73) могут применяться для расчёта скорости истечения как с трением, так и без трения. В случае истечения без трения (изоэнтропное течение) отношение температур можно представить в виде отношения давлений по уравнению изоэнтропы
и для расчёта теоретической скорости в сопле из (2.73) получается формула
Теоретический массовый расход определяется по формуле
где А - площадь проходного сечения на выходе из сопла. Плотность в выходном сечении сопла определяется из уравнения изоэнтропы (в случае течения с трением это уравнение не справедливо)
Если выражения для скорости (2.75) и для плотности (2.77) подставить в (2.76), то получим формулу для расчета теоретического массового расхода (кг/с)
Отношение давления окружающей среды, в которую происходит истечение, к давлению в ресивере принято обозначать
и в функции от этой величины анализировать скорость и расход. Опыт показывает, что по мере понижения давления в окружающей среде при постоянном давлении в ресивере (по мере уменьшения Отношение давлений
Для воздуха k = 1,40 и При критическом истечении скорость на выходе из сопла становится равной местной скорости звука в потоке (т. е. скорости звука, определяемой параметрами газа в данном сечении сопла). Скорость звука зависит с температуры и определяется по формуле
Если в (2.75) подставить (2.80), то получим выражение для расчёта критическое скорости истечения (для воздуха R = 287 Дж/(кг.К))
При критическом режиме истечения расход газа достигает максимума и остаётся постоянным, несмотря на дальнейшее понижение давления в окружающей среде,
Для расчета действительной скорости истечения и действительного расхода надо знать коэффициенты скорости и расхода, которые определяются опытным путём и зависят от конструкции сопла и чистоты его поверхности. Отношение действительной скорости истечения к теоретической называется коэффициентом скорости или скоростным коэффициентом
Отношение действительного расхода к теоретическому называется коэффициентом расхода
Возникновение критического истечения можно пояснить так. Если считать давление
Описание лабораторной установки. Установка (рисунок 17) состоит из вакуумного насоса 1 производительностью 20 л/с, трубы 2 диаметром 25 мм и длиной 1000 мм, мерной шайбы 3 и ![]() ![]() Поскольку скорость воздуха в трубе перед соплом мала (менее 0,5 м/с), то значения параметров воздуха перед соплом близки значениям параметров атмосферного воздуха в лаборатории: ![]() Date: 2015-05-08; view: 851; Нарушение авторских прав |