ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Движение газа с высокими скоростямиПри движении газовых потоков с высокими скоростями необходимо учитывать изменение плотности газа, которое сопровождается изменением температуры. Первое начало термодинамики для движущегося потока газа учитывает изменение внутренней и внешней энергии потока. Запас внутренней энергии зависит от состояния термодинамической системы. Движущийся поток газа обладает кинетической энергией направленного движения частиц газа и их потенциальной энергией. Запишем уравнение первого начала термодинамики. , (11.1) где - подведенная к единицы массы газа теплота; - удельная внутренняя энергия системы; - удельная потенциальная энергия частиц движущегося газа; - удельная кинетическая энергия газа; -работа, совершаемая единицей массы газа. При движении газа потенциальную энергию массовых сил, как правило не учитывают. При адиабатическом движении газа (без подвода и отвода теплоты) и уравнение (11.1) запишется:
(11.2) где ; - удельный объем системы. Из определения энтальпии известно, что , , тогда уравнение (11.1) запишется: ; (11.3) Уравнение (11.3) справедливо для реального и идеального газа, при адиабатном течении газа, его скорость может определяться формулой
Для изобарного процесса , уравнение (11.3) запишем для двух сечений (11.4) Из уравнения (11.4) следует, что если газ разгоняется во втором сечении потока, тогда его температура падает. Из уравнения Менделеева – Клапейрона известно: где - удельная газовая постоянная, Уравнение Майера связывает изобарную и изохорную теплоемкости: , где - показатель адиабаты Уравнение (11.4) можно записать:
(11.5)
Из физики известно, что при движении газа возникают упругие колебания среды, представляющие собой малые механические возмущения в виде сжатий и разряжений. Скорость распространения этих возмущений называют скоростью распространения звука. ; ; где - местная скорость распространения звука, . Скорость распространения звука в идеальном газе зависит от абсолютной температуры и физических свойств газа и не зависит от условий движения, приняв процесс распространения звука изотермическим, получим: (11.6)
Так как, или , то уравнение (11.5) запишем:
(11.6) Уравнение(10.15) является еще одной формой записи уравнения Бернулли, из которого следует, что при возрастании скорости потока адиабатического газа, местная скорость звука в нем убывает, а при торможении возрастает.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|