пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Термодинамические процессы состояния газа. уравнения

1. Термодинамические процессы состояния газа.

1). Изохорный процесс (Рис.4.1).

n = Const , n 2 = n 1. (4.10)

Уравнение состояния процесса:

P2 / P1 = T2 / T1. (4.11)

Так как υ 2 = υ 1, то l = 0 и уравнение 1-го закона т/д имеет вид:

q = Du = = сv·(t2 - t1); (4.12)

 

2). Изобарный процесс (Рис.4.2).



P = Const , P2 = P1

Уравнение состояния процесса:

n 2 /n 1 = T2 / T1 , (4.13)

Работа этого процесса:

l = P·(n 2 - n 1). (4.14)

Уравнение 1-го закона т/д имеет вид:

q = Du + l = ср·(t2 - t1); (4.15)

 

3). Изотермический процесс (Рис.4.3).

Т = Const , Т2 = Т1

Уравнение состояния:

P1 / P2 = n 2 / n 1 , (4.16)

Так как Т2 = Т1, то Du = 0 и уравнение 1-го закона т/д будет иметь вид:

q = l = R·T·ln(n 2/n 1), (4.17)

или q = l = R·T·ln(P1/P2), (4.18)

где R = Rh/ h – газовая постоянная [Дж/(кг·К)].



4). Адиабатный процесс (Рис.4.4).

В данном процессе не подводится и не отводится тепло, т.е. q =0.

Уравнение состояния:

P· nl = Const, (4.19)

где l = cp / cv – показатель адиабаты.

Уравнение 1-го закона т/д будет иметь вид:

l = -Du = = -сv·(t2 – t1) = сv·(t1 – t2), (4.20)

или

l = R·(T1 – T2) / (l -1); (4.21)

l = R·T1·[1 – (n 1/ n 2)l -1] /(l – 1); (4.22)

l = R·T2·[1 – (P2/P1) (l -1)/ l] /(l – 1). (4.23)

 

2. Истечение газов и паров.

Истечением называют процесс выхода сжатого до р1 газа или пара через сопло в среду с меньшим давлением р2. Сопло представляет собой канал, образованный жесткими стенками. Сопло может иметь постоянное сечение, суживающееся или комбинированное. Основная задача данного раздела заключается в том, чтобы обеспечить падение давления р­1 к выходу из сопла до р2. В этом случае вся потенциальная энергия, соответствующая разнице (р1–р2), полностью превращается в кинетическую энергию струи, вылетающей из сопла. Это значит, что струя получает максимально возможную скорость при данном перепаде давлений (р1–р2) и, падая на объект, совершает максимальную работу. 

Рис. 7.1. Истечение

Выбор формы сопла зависит от величины отношения р21 = (рис. 7.1). При р2 = р1= 1 – истечение не происходит. При увеличении р1 и р2 = const уменьшается, а расход газа М и скорость истечения С увеличиваются по кривой 1–2. При некотором значении = КР расход достигает максимального значения Мmax, а скорость критической величины СКР, м/с. Если сопло будет иметь постоянное сечение 1 или суживающееся 2, то при дальнейшем увеличении р1 и соответствующем уменьшении b, расход останется равным Мmax, а скорость постоянной и равной СКР. При этом давление р1 падает к выходу из сопла только до рКР, которое значительно выше давления окружающей среды р2.

 

 

3. Циклы газотрубных установок.

На рис.7.7 и рис7.8 представлены идеальный цикл ГТУ на PV и TS диаграммах.



1-2 - адиабатное сжатие до давления Р2;

2-3 – подвод теплоты q1 при постоянном давлении Р2 (сгорание топлива);

3-4 – адиабатное расширение до первоначального давления Р1;

4-1 – охлаждение рабочего тела при постоянном давлении Р1 (отвод теплоты q2);

Характеристиками цикла являются:

степень повышения давления - l = Р2/ Р1 ;

степень изобарного расширения - r = n3 /n2 .

 

 


хиты: 205
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь