ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общие уравнения движения воздуха через нагнетатель из "Избранные труды Теория тепловых двигателей " Уравнения, полученные нами для установившегося движения, мы будем также применять и для неустановившегося, но периодического движения, вводя в них осредненные значения соответствующих величин. Заметим также, что параметры воздуха в каждом сечении нагнетателя (см. рис. 1) в каждый момент времени, вообще говоря, будут неодинаковы но всему сечению. [c.28] Поскольку в практике нас интересуют параметры, характеризующие состояние всего воздуха, прошедшего через нагнетатель, мы будем вводить в уравнения средние величины, считая, что они определяют состояние воздуха в каждом сечении гидравлической схемы нагнетателя. [c.28] Условимся все величины относить к 1 кг воздуха, если это специально не оговорено. [c.28] За бесконечно малое время Ат воздух, заключенный между сечениями 1-1 и 4 4 переместится и займет положение между сечениями 1 -1 и 4 4 По закону сохранения энергии работа, произведенная всеми внешними силами, и сообщенное извне тепло пойдут на увеличение кинетической энергии воздуха и на увеличение его внутренней энергии. [c.28] Уравнение (3) показывает, что вся работа, затраченная на вращение нагнетателя, плюс подведенное извне тепло идут на приращение теплосодержания воздуха и на увеличение его кинетической энергии. [c.29] Уравнение (4) является основным уравнением в теории нагнетателей, причем надо помнить, что все члены этого уравнения отнесены к 1 кг воздуха. [c.30] Величиной (5 — подводом тепла извне или потерей тепла в окружающую среду — обычно можно пренебречь, так как через нагнетатель за небольщой промежуток времени проходит больщое количество воздуха, поверхность же стенок нагнетателя невелика. [c.30] В зависимости от положения нагнетателя на моторе тепло, полученное воздухом от мотора, может даже оказаться больще, чем тепло, отданное в окружаюпдую среду. [c.30] Скорость воздуха после нагнетателя С4 делают примерно равной скорости С1 (путем назначения соответствующ их размеров патрубков). [c.30] При выводе уравнения (4) мы не учитывали работу сил трения по той причине, что работа сил трения полностью обращ ается в тепло и возвра-щ,ается обратно воздз ху. Поэтому если мы будем отдельно учитывать работу сил трения, то в наше уравнение войдет дополнительно с обратным знаком эквивалентное количество тепла, что, очевидно, не отразится на энергетическом балансе. [c.30] В заключение мы можем сказать, что сжатие воздуха в нагнетателе совершается за счет внешней работы, сообщенной колесу, в котором воздух сжимается центробежными силами и приобретает кинетическую энергию, последняя в свою очередь частично преобразовывается в работу сжатия в диффузоре. [c.31] Если С4 = С1 и нет теплообмена с внешней средой (( = 0), то вся энергия, затраченная на вращение колеса, идет на приращение теплосодержания воздуха (см. уравнение (6)). [c.31] Уравнение (8) справедливо для любой частицы воздуха независимо от того, движется эта частица или находится в покое. [c.31] Для движущейся массы газа удобно вместо внутренней энергии пользоваться понятием теплосодержания. [c.31] Величина в нагнетателях часто принимается равной нулю. [c.32] Член dp/ y называется насосной работой сжатия. Изменение состояния воздуха может иметь различный характер. Обычно полагают, что сжатие происходит по некоторой политропе. [c.32] В предыдуш,их уравнениях (4) и (12) теплоемкость была принята постоянной. Если учитывать зависимость теплоемкости от температуры, то изменение теплосодержания следует определить или по диаграмме Is, или путем аналитического подсчета. Для нагнетателей обычно считают Ср = onst. [c.33] Уравнение (14) показывает, что вся внешняя работа, сообщенная движущемуся газу, идет на приращение кинетической энергии, на совершение работы сжатия газа и на преодоление всех гидравлических потерь. [c.33] Уравнение Бернулли может быть получено как следствие из уравнений (4) и (12). Для этого достаточно из уравнения (4) вычесть уравнение (12). [c.33] Вернуться к основной статье