Поняття стаціонарної і одновимірної течії

Розділ 5. Основи термодинаміки потоку

Згадаємо класифікацію тдс яку розглянули на 1 лекції. За енергообміном, за обміном робочим тілом. Цей розділ присвячений розгляду саме відкритих тдс – обмінюються РТ з навколишнім середовищем. В якості прикладу – компресори, насоси, ДВЗ, будь-який пристрій який виконує технічну роботу і при цьому обмінюється РТ з навколишнім середовищем. Даний розділ є базовим для науки газова динаміка. Всі процеси руху РТ в просторі і часі є важливими для теплових двигунів оскільки РТ рухається по трактах двигуна з дуже великою швидкістю. В загальному випадку РТ рухається каналами. Канал – це стінки які обмежують рух РТ. Канал може мати поперечний переріз незмінний і точної геометричної форми - труба. Але бувають канали криволінійні коли по напрямку руху робочого тіла переріз якось змінюється, або за певною залежністю або хаотично. А самі канали можуть бути довільно зорієнтовані в просторі або можуть бути горизонтальні, вертикальні... Зображати канал будемо так: зображаємо стінку і вісь. Стрілкою вказуємо напрямок руху РТ. В якості РТ беремо тільки ідеальні гази, що спростить опис таких систем. Через переріз 1-1 РТ попадає до відкритої ТДС, а через 2-2 РТ залишає дану відкриту тдс. Основні відомі нам параметри Т, р, і тут виконують роль основних термодинамічних параметрів стану. Але для опису процесів в таких системах цих параметрів замало. Тому вводять параметр швидкість руху точки. Як його визначити. Позначимо масову витрату течії кг/с, якщо помножимо на і поділимо на то ми отримаємо середню швидкість . - площа поперечного перерізу. За цим розрахунком швидкість однакова в любій точці перерізу 1-1 або 2-2 тому її називають середня швидкість. А на справді в місцях де течія контактує зі стінкою швидкість мінімальна, і максимальна в ядрі потоку. Ми приймаємо що швидкість і інші параметри стану по перерізу не змінюються. А можуть змінюватися вздовж осі потоку. Така течія коли параметри змінюються тільки вздовж осі потоку називається одновимірна течія. Течія ще буває стаціонарна і нестаціонарна. Якщо з плином часу в будь-якій точці потоку (а) параметри не змінюються то така течія називається стаціонарною. Отже вивчати термодинаміку потоку починаємо з одновимірної стаціонарної течії.

Дата добавления: 2014-01-05