КАТЕГОРИЯ:


Основи на графичния метод в термодинамиката

Изчисляване на Техническа термодинамика.

По отношение на външната среда Лекция 1 на работния орган - това е просто сумата на деформационните ефекти DW = PDV. Освен това, беше показано, че DW не е пълна и диференциална стойност

(2.22)

силно зависи не само от параметрите на началните и крайните състояния в точките 1 и 2 на този процес, но също така и от нейната траектория.

Ако знаете уравнението на връзката р = р (х), при изчисляването на размера на работа се свежда до вземане на интеграл в (2.22). В тази връзка на техническите термодинамиката налягане и специфичен обем е най-често представени като:

PV п = конст или PV п = р 1 срещу 1 п, т.е. р = р 1: 1, п о - N, с п = конст. (2.23)

Това уравнение в инженерни термодинамика се нарича политропно - всяка стойност на п определя неговата "пътека", т.е. път, и отразява комуникационни параметри р и о. Повече за polytropy ще говори в лекцията 3.

Ако замести тази зависимост р = р (V) до (2.22), ние получаваме стандартната интеграл, които след прости трансформации с помощта на (2.23) се намалява до една от следните видове:

или , (2.24)

Изчислителни формули (2.24), подходящи за политропно процес за всяко реално съдържание.

За идеален газ, като се вземат предвид комуникация PV = R от T формула за изчисление на (2.24) е малко по-опростено:

(2.25)

Общият работата на деформация (компресия или разширяване) на метода се изчислява като:

W = MW, J, където m - маса на работния флуид.

Ако функцията р = P (V) са представени в графичен вид, т.е. процес с работния флуид е изобразена в схема P - V за някои вещества, количеството на изчисление на работа може да се извършва в съответствие с фиг. 2.4 като площта под линията на процес на ос V.

Изчисление на работа е възможно с първия закон на термодинамиката:

Δu = р - т → w = Q - Δu, (2.26)

ако първо намери промяната във вътрешната енергия на Δu и количеството топлина Q, както е показано в главата горе.

Забележка. В този раздел досега се справиха с работата на деформацията работен орган, т.е. компресия или разширяване термодинамична система в геометрична пространство. Въпреки това, в инженерни термодинамиката би трябвало да може да се очаква да работят бутане:

DW = VDP, J / кг (2.27)

По-специално, това изчисление е необходимо за проектиране на компресора и да се определи силата на задвижващия механизъм. В този случай (2.27) се нарича наличните работни места.

Фиг. 2.10 показва две графики в р оси - V теоретична работа и р - V за компресиране на термодинамична процес. За идеална едностъпална компресор, този процес се състои от две isobars и един с предварително определен индекс политропно п.



Фиг. 2.10. Илюстрация на компресора в диаграми P - V и P - V.

Метод 0-1 - начална абсорбция на газовата среда, процесът 1 - 2 -

компресия, 2-3 - натискане на компресирания газ на потребителя.

Районът отляво на кривата н PV процесната компресия = CONST и той се изразходват за компресиране на газ работа (на разположение за работа):

, J ..

Можете да отидете на определен обем V на геометрична V, ако даден на последното от цялото количество газ м, влезе в цилиндъра на компресора за целия процес на усвояване на 0 - 1. След това, техническата работа на компресора е

J / кг. (2.28)

Отново, ние използваме уравнение политропен:

PV п = конст → PV п = р 1 срещу 1 п → V = V 1 1 1 P / N р -1 / N (2.29 )

и заменен с получената зависимост V = V (р) в неразделна (2.28). Отново се оказва табличен неразделна, след превръщане в резултат на интеграцията с помощта на (2.29), най-накрая се стигне до уравнението:

W = СЗ, където W е изчислена съгласно (2.24) или (2.25).

С други думи, работата, изразходвано за компресиране на газ (намерена) в М пъти повече работа прост компресия.

Мощността на двигателя за задвижване на един етап компресор на идеално се изчислява като:

Motor N = Gw / η, W, (2.30)

където G - масов дебит на свиваем газ в кг / сек, η - ефективността на задвижването.

Забележка. В инженерната практика, а оттам и на технически термодинамиката на процеса трябва да се помисли натиснете газовете през каналите, дюзата (реактивни двигатели, газови турбини и пара). Линейни скорости газове в канала на потока, като голяма (звукова и свръхзвукова скорост), че потока на технологичния газ могат да бъдат считани за адиабатно (без пренос на топлина). Това означава, че с изключение на триене на стената триенето на канала на потока на газ и потока - S = конст, DS = 0. При това положение състояние натискане операция се изчислява като функция - енталпия (2.5):

DH = Tds + VDP → DH = VDP → w = DH = бн = Н 2 - H 1.

Вярно е, за идеално уравнение газ (2.20), и изчислителни таблици на свойствата на материалите (например "амоняк държавни таблици", "Таблици за вода и пара" и т.н.) се използват за реалното функциониране на организма.

5.1. р - V диаграма.

Фиг. 2.8 са графики на PV = R при T за различни izoprotsessov: показва хода на isobars (р = CONST), isochors (V = CONST), изотерми (PV = CONST), isentrope (PV к = CONST) за идеален газ. Чрез строителството, при р - V координати, две линии - прав (Р и V), една (T = CONST) - равнобедрен хипербола и anisoplural - изоентропен крива (а = конст) PV к = конст.

Тази схема е удобна за качествен анализ на промените в параметрите и функциите на процеса. не се използва за точни изчисления.

Фиг. 2.8 Графикът на зависимостта на V р за различен izoprotsessov р, V, Т, S = конст с

работната среда в състояние на идеален газ.

5.2. T - S диаграма.

Помислете формата на криви р = CONST и V = CONST в диаграмата с координати Т - ите. В термодинамиката, размерът на топлинни ефекти (топлина) се изчислява като DQ = Tds, и калориметрия - като DQ = CDT. тук

Tds = CDT → DS = CDT / T → S 2 -s 1 = [С х (T) / T ] дТ = Въ T 2 / T 1.

Формулата за изчисляване на нарастване на ентропията Δs да получи от х | t2 t1 при х = р и х = V:

Δs = LNT 2 / T 1 за р = конст и Δs = LNT 2 / T 1 за V = конст. (2.31)

Накрая,

T 2 = T 1 EXP {(и -s 0) / } И T 2 = T 1 EXP {(и -s 0) / }.

По този начин, в Isobar и isochore оси T - S експонати са конвенционални, и поради факта, че р> С помощта на, isobars isochore стръмен (виж фигура 2.9 ..) Тъй DT / DS = Т / С - допирателна на ъгъла на допирателната към графиката на съответната крива.

Фиг. 2.9. Относителната позиция на графиците за процеси

р = конст и V = конст в осите (TS), тъй като в р> С обем на isochore работи хладните isobars.

Той също така показва процеса S = конст и Т = конст.

В графика T - S (.. виж Фигура 2.9) права линия T = конст и S = конст в избрания мащаб на температурите и условни стойности ентропията (като се започне от S 0 = 0 в любими мащаб), както и на експонента р = conct и V = конст образуват решетка ентропия (топлина) диаграма.

Можете да използвате Y-ос за прилагане на условните стойности на енталпията на час 0 = 0: з = с р | т * т 0 кДж / кг. Тази диаграма е полезен за общата изобарен и изоентропен процес. В първия случай (р = конст) DH = Tds + VDP, т.е. з = ∫Tds = р р. Второ (и = конст) DH = Tds + VDP, т.е. з = ∫vdp - работата на компресора.

За топлинна инженерна практика институции създават диаграми р - V и T - ите на различни вещества и работни медии. Използването им значително ускорява процеса на уреждане, ако не се изисква специална точност.

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| Основи на графичния метод в термодинамиката

; Дата: 04.01.2014; ; Прегледи: 306; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



ailback.ru - Edu Doc (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 11.45.9.26
Page генерирана за: 0.05 секунди.