Истечение газов через суживающиеся сопла.

Техническая работа потока. Адиабатное течение газов в каналах.

Это равенство показывает, что в данном случае площадь 1-2-3-4-1, заключенная между линией процесса в аппарате 1-2 и осью ординат, изображает собой только техническую работу потока.

Если давление в аппарате понижается (как, например, в турбине), то dp<0, следовательно, , т.е. техническая работа положительна. Это означает, что она совершается потоком над внешним объектом.

Если давление в аппарате повышается (как, например, в компрессоре), то dp>0, следовательно, , т.е. техническая работа отрицательна. Это означает, что она совершается внешним двигателем над потоком.

Может быть и такой случай, когда давление в аппарате остается неизменным. Этот случай имеет место при рассмотрении процесса нагревания или охлаждения потока в теплообменнике. Естественно, что при этом техническая работа вообще не совершается (см. тему 1), что и подтверждает равенство , имеющее место при dp= 0.

При адиабатном расширении потока техническая работа совершается им исключительно за счет снижения энтальпии и площадь фигуры 1-2-3-4-1 в этом случае, будучи равной технической работе потока, одновременно равна и разности энтальпии i1–i2, которая обозначается буквой hо и называется располагаемым теплопадением.

Адиабатное течение газов в каналах

Рассмотрим случай, когда поток движется в канале переменного сечения без совершения технической работы. Если геометрическая высота центров сечений канала не изменяется, то выражение первого закона термодинамики потока принимает вид

Полученное соотношение показывает, что изменение скорости потока в канале всегда обратно по знаку изменению давления, т.е. если давление рабочего тела в канале уменьшается, то скорость его увеличивается, и наоборот.

Под истечением понимают движение рабочеrо тела (rаза, параили жидкости) через устройства, имеющие каналы определенной формы. Канал nepeMeHHoro сечения, при прохожденпи через ко-торый поток rаза расширяется с уменьшением давления и увели чением скорости, называется соплом. В соплах происходит пробразование потенциальной энерrии в кинетическую.

Если в канале (насадке) происходит увеличение давления рабочеrо тела и уменьшение скорости ero движения, то такой канал называется дuффузором. В диффузорах увеличение потенциально йэнерrииrаза осуществляется за счет уменьшения eroкинетиче-скойэнерrии. Дифф:".щiры являются основным элементом струйных компрессоров (эжекторов).

Эжекторы находят примеениев пароэжекторных холодильных машинах и турбокомпрессорах. Для удобства исследования процессоВ истечения rазов обычно принимают следующие допущения:

1) рабочим телом является идеальная упруrая жидкость, ха-рактеризующаяся отсутствием BHYTpeHHero трения, т. е. лишенная вязкости (под упрусими, или сжuмаемымuжuдкостямu понимают rазообразные вещества в отличие от капельных, практически несжимаемых);

2) в процессе истечения отсутствуют необратимые потери;

3) rазовый поток является установившимся, или станционарным, т. е. в любой точке поперечноrо сечения Потока скорость движения rаза и параметры eroтермодинамическоrо состояния (Р, и, Т) одинаковы и не изменяются по времени;

4) скорость и параметры состояния rаза MorYT изменяться только вдоль потока по направлению ero движения;

5) поток rаза в канале движется непрерывно, и через любое ero поперечное сечение в единицу времени протекает одинаковая масса rаза.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 90; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!