ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Механическая форма уравнения энергии (уравнение Бернулли) из "Прикладная газовая динамика. Ч.1 " В местах сгущения линий тока плотность тока увеличпиается, а в местах расхождения линий тока — убывает. [c.13] Уравнение неразрывности, так же как и уравнение энергии, выводимое в 2 для единичной струйки, широко ирименяется при расчете газопроводов, гидравлических и энергетических каналов и трубопроводов, реактивных двигателей и различных аппаратов, в которых происходит движение газа или жидкости. [c.13] В этих случаях под единичной струйкой понимается не часть общего течения, ограниченная поверхностью тока малого сечения, а весь поток жидкости или газа, и используется следующая гидравлическая модель. [c.13] В каждом поперечном сечении скорость течения относительно стенок и параметры, описывающие свойства среды (давление, температура, плотность и др.), считаются постоянными и равными соответствующим средним значениям, для определения которых существуют специальные методы (см. гл. V, 8). [c.13] Изменения средних величин скорости и параметров среды от сечения к сечению в такой модели подчиняются одномерным уравнениям условной единичной струйки, анализу свойств которой посвящена гл. I. [c.13] Следуя первому началу термодинамики (закону сохранения энергии), составим баланс энергии в неподвижной системе координат (рис. 1.1), т. е. рассмотрим преобразование энергии в одной и той же массе газа, заполнявшей вначале объем 1—2, а через бесконечно малый промежуток времени dx переместившейся в лоложение 1 —2. [c.13] Уравнение энергии (14) иногда называют также уравнением теплосодержания. Существенно то обстоятельство, что уравнение теплосодержания не содержит работы трения. В самом деле, поскольку энергия, расходуемая па преодоление трения или любого другого вида сопротивления, преобразуется полностью в тепло, а последнее остается в газовой струе, наличие сил трения не может нарушить общий баланс энергии, а лишь приводит к преобразованию одного вида энергии в другой. [c.16] В частности, уравнение (16) определяет движение газа по трубе, если нет теплопередачи через стенки. Согласно сказанному это уравнение справедливо вне зависимости от того, учитываются или нет силы трения. Иначе говоря, изменение теплосодержания (температуры) в энергетическд изолированном процессе связано только с изменением скорости. Если скорость газа не меняется, то остается постоянной и температура. [c.17] Отсутствие влияния сил трения можно объяснить следующим образом. Под действием трения давление вдоль трубы падает, т. е. газ расширяется, и, следовательно, температура должна была бы уменьшаться. Однако работа сил трения преобразуется в тепло и так как работа сил трения в точности равна теплу, подведенному за счет этой работы, то подогрев компенсирует охлаждение. [c.17] близкий к изотермическому, можно получить в много-стуиенчатом компрессоре с промежуточным (между каждой парой ступеней) охлаждением газа. [c.18] В таком виде оно применяется к теплообменным процессам. [c.18] Например, в воздушном потоке нормальной температуры Т 300 К) при скорости движения w = 100 350 1000 м/с получается соответственно температура торможения Т 305, 360, 800 К. [c.19] Следует подчеркнуть, что, согласно уравнению энергии (24), в энергетически изолированном потоке идеального газа существует однозначная зависимость между температурой газа Т (теплосодержанием г) и скоростью течения w. Повышение скорости Б таком потоке всегда сопровождается снижением температуры независимо от изменения других параметров газа. Если в двух сечениях энергетически изолированного потока одинакова скорость течения, то в них будет одинаковой и температура газа, какие бы процессы ни происходили в потоке между рассматриваемыми сечениями. При уменьшении скорости течения до нуля газ приобретает одинаковую температуру Т независимо от особенностей процесса торможения и возникающих при этом необратимых потерь. [c.19] Как впдим, разогрев воздуха только за счет торможения при большой скорости потока (полета) получается весьма значительным. [c.20] Несмотря на это, как показывают опыты, температура стенки на всем протяжении аэродинамической трубы, включая рабочую часть, остается постоянной и приблизительно равной температуре торможения = Г = onst. [c.20] Здесь ф — поправочный коэффициент, который определяется большей частью опытным, а иногда теоретическим путем. При Ф = 1 Быран ения (31) и (32) превращаются в известные уже формулы для температуры торможения. Для дозвукового скоростного самолета приближенное значение поправочного коэффициента равно 0,8. Для сверхзвуковой высотной ракеты поправочный коэффициент может уменьшиться до значения ф 0,5. [c.21] Если температура торможения воздуха (температура в сосуде, из которого воздух вытекает) близка к нормальной (Г 300 К), то максимальная возможная скорость истечения = 776 м/с. [c.22] Увеличение максимального значения скорости может быть достигнуто только путем повышения температуры торможения (полного теплосодержания). [c.22] Число Маха является основным критерием подобия (см. 7 гл. II) для газовых течений большой скорости. [c.24] Если М 1, то течение газа называется дозвуковым. если М 1, то — сверхзвуковым. [c.24] Вернуться к основной статье