При движении газа

ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ МАССЫ И ЭНЕРГИИ

При движении газа (расчет газопроводов) нужно учитывать, что плотность газа зависит от давления и температуры:

r=p/RT.

(31)

Это уравнение состояния газа (уравнение Клайперона). Здесь R – газовая постоянная, равная для воздуха 287дж/кг×°К.

В разных сечениях трубопроводной системы давление может отличаться на десятки атмосфер. Это приводит к существенному различию плотностей в сечениях газового потока и, как следствие, к различию объёмных расходов.

При движении газа в сечениях потока сохраняется массовый расход!

Qm = r1×J1×w1 = r2×J2×w2=……=ri×Ji×wi=const.

(32)

Как известно, капельная жидкость в сечении обладает потенциальной и кинетической энергией.

Газы обладают потенциальной, кинетической и внутренней энергией.

Внутренняя энергия газа зависит от температуры.

Для самого общего политропного процесса закон сохранения энергии для единицы веса (1н) газа имеет вид:

,

где z – удельная потенциальная энергия положения; p/rg - удельная потенциальная энергия давления; p/(rg×(n- 1 ))=R×T/(g×(n- 1 )) - внутренняя энергия; aJ²/2g –удельная кинетическая энергия; h_1-2 - потери энергии; n –показатель политропы.

Если при движении газа по трубам вследствие теплообмена с окружающей средой температура по длине не изменяется, то имеет место изотермический процесс (T= const). При этом внутренняя энергия в сечениях трубопровода остается постоянной.

Уравнение Бернулли при изотермическом течении газа имеет такой же вид, как и для несжимаемой жидкости:

.

(33)

Дата добавления: 2015-05-23