КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Первый закон термодинамики для потокаТЕРМОДИНАМИКА ПОТОКА Задачей настоящей главы является изучение закономерностей преобразования энергии в потоке, профилирование и расчет сопел и диффузоров. Процессы истечения газов и паров из сопел происходят в газо- и паротурбинных установках, в воздушно-реактивных и ракетных двигателях. Диффузоры находят применение в эжекторах, струйных компрессорах. На рис. 6.1 показан участок трубы, по которой движется газообразное рабочее тело. В сечении 1-1 скорость и другие параметры потока равны c 1, p 1, t 1, h 1,..., в сечении 2-2 соответственно c 2, p 2, t 2, h 2,..., q, Дж/кг, – теплота, подводимая к рабочему телу или отводимая от него, lT, Дж/кг, – техническая работа, совершаемая самим потоком или над ним. Первый закон термодинамики, имеющий вид
выполняется и для потока рабочего тела. При этом внешняя работа потока представляет собой сумму изменения его кинетической и потенциальной энергий, а также технической работы
где g = 9,81 м/с2 – ускорение силы тяжести. Таким образом, первый закон термодинамики для потока рабочего тела имеет вид
Для сопел и диффузоров (коротких каналов с высокой скоростью течения рабочего тела) выполняются условия, когда
поэтому (6.1) принимает вид
В дифференциальной форме это равенство записывается так:
6.2. Связь изменения скорости Сравнение различных форм записи первого закона термодинамики: дает следующее уравнение:
Из структуры (6.4) следует, что dc и dp всегда имеют противоположные знаки, т. е. при увеличении скорости (dc >0) давление в потоке уменьшается (dp < 0). Торможение потока (dc <0) всегда сопровождается возрастанием давления (dp >0). В адиабатном потоке на основании (6.3) имеем
т. е. с увеличением скорости (dc > 0) энтальпия потока уменьшается (dh < 0), и наоборот. Изменение энтальпии в адиабатном потоке прямо пропорционально изменению температуры и внутренней энергии, изменение давления – обратно пропорционально изменению удельного объема. Таким образом, при увеличении скорости адиабатного потока рабочего тела (dc > 0): 1) p, T, h, u – уменьшаются; 2) удельный объем v увеличивается; 3) энтропия в обратимых процессах не изменяется (s = const), в необратимых процессах она увеличивается (ds >0). На рис. 6.2 и 6.3 в T-s- и p-v- диаграммах показан адиабатный процесс истечения газа из сопла (dc > 0).
Дата добавления: 2014-01-13; Просмотров: 409; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |