ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Установившиеся движения газа в трубке из "Газовая динамика " Произведения РгУ и рУ Р называются массовым расходом (или просто расходом) газа в соответствующих сечениях трубки. [c.43] Если поверхность твердая (рассматривается участок трубы и скрепленные с трубой тела внутри нее последних может не быть), то / есть действующая на с5 о сила реакции протекающего сквозь трубу газа. [c.44] Последние два слагаемых в правой части (3.7), и Q, представляют собой соответственно работу, совершаемую в единицу времени над газом в контрольном объеме внешними силами, и приток к газу сквозь поверхность с5 о тепла и других немеханических видов энергии. [c.45] Первая составляющая соответствует работе внешних массовых сил и равна нулю, если эти силы отсутствуют. Вторая составляющая характеризует работу, сообщаемую газу силами со стороны поверхности с5 о в том числе и со стороны поверхности тел, расположенных внутри трубки. Если непроницаема для газа и если газ идеален, то эта составляющая равняется нулю из-за того, что поверхностные напряжения нормальны к направлению скорости газа и потому не производят работы над газом если газ вязкий, но неподвижна, то вследствие прилипания вязкого газа к поверхности скорость его равна на ней нулю и, следовательно, касательные составляющие напряжения на тоже не производят работы. [c.45] В некоторых случаях при использовании соотношения (3.7) (и соотношения (3.3)) допускают, что тела, расположенные внутри трубки, деформируемы или подвижны, так что поверхность меняется со временем. Учитывая производимую такими телами работу над газом (или вычисляя согласно уравнению (3.3) силу / ), пренебрегают возможным эффектом нестационарности течения, связанным с изменением с5 о со временем. [c.46] Работу поверхностных сил, совершаемую над газом помещенным в трубу техническим устройством с подвижными элементами — вентилятором, компрессором и т. п.,—часто называют технической работой. [c.46] Соотношения (3.1), (3.3), (3.6), (3.7) применимы как для непрерывных движений, так и для случая, когда внутри рассматриваемого объема могут быть поверхности разрыва параметров газа они являются точными при принятых предположениях о поведении газа в сечениях (5 1 и с5 . [c.46] Если течение газа между выбранными сечениями трубки происходит адиабатически и обратимо, то энтропия газа в обоих сечениях трубки одинакова, т. е. [c.46] Здесь daf a—кольцевой элемент поверхности трубки между двумя ее бесконечно близкими сечениями. [c.47] Здесь —подводимое к газу тепло, отнесенное к единице длины трубы и к единице массы протекающего газа. [c.48] Напомним, что, согласно изложенному ранее ( 2), под величиной можно понимать не только подвод тепла извне, но и тепловыделение внутри газа, вызванное превращением в тепловую энергию других видов внутренней энергии газа. [c.49] Из трех уравнений (3.16), (3.17), (3.19) лишь два независимы поэтому вместе с соотношением (3.13), следующим из закона сохранения массы, можно пользоваться любыми двумя из них. [c.49] Дадим некоторые необходимые для дальнейшего определения. [c.50] Пусть известна скорость V частицы газа и ее термодинамическое состояние, в частности, теплосодержание h и энтропия s. Согласно данному ранее определению (2.14) найдем полное теплосодержание ho газа в частице как сумму ho = V l2 + h. [c.50] Введем условное термодинамическое состояние рассматриваемой частицы с теплосодержанием и с той же энтропией s, что и в действительном состоянии. Назовем это условное состояние состоянием торможения. Определив теплосодержание и энтропию, найдем остальные термодинамические величины в состоянии торможения давление, плотность, температуру и др. [c.50] Параметры газа в состоянии торможения (или просто—параметры торлюжения) отметим нижним индексом нуль , например р —давление торможения (его принято называть также полным давлением). По определению, теплосодержание торможения совпадает с полным теплосодержанием, а энтропия торможения — с энтропией s. [c.50] Очевидно, что у покоящегося газа состояние торможения и действительное термодинамическое состояние тождественны, у движущегося газа эти состояния различны. [c.50] Покажем, что полное давление движущегося газа всегда больше действительного давления и что в случае нормального газа то же справедливо для температуры и плотности. [c.50] Действительно, из определения полного теплосодержания как суммы = + и определения параметров торможения следует ho = h po, s) h p, s). Так как hp = v 0, то всегда Ро р. Отсюда и из того, что T = hs (р, S), v = h (/ , s) и Т = Роу s), i o = (ро, s), получаем, что при О, О (два из условий, входящих в определение нормального газа) всегда Г, Ро= l/v р = l/i . [c.50] Вернуться к основной статье