Р расширения газа

Рассмотрим принципиальные отличия неравновесных процессов от равновесных на примере расширения газа в цилиндре под поршнем (рис. 3.8), получающего теплоту bq от источника с температурой Т"] и совершающего работу против внешней силы Р, действующей на поршень. [c.26]

Невыполнение хотя бы одного из указанных условий делает расширение газа неравновесным. Если неравновесность вызвана трением поршня о стенки цилиндра, то работа б/, совершаемая против внешней силы Р, оказыва( тся меньше, чем pdv, так как часть ее затрачивается на преодоление трения и переходит в теплоту б(/тр. Она воспринимается газом вместе с подведенной теплотой bq, в результате чего возрастание энтропии газа в неравновесном процессе ds = = f>q Ьq p)/T оказывается больше. [c.26]

Самопроизвольное расширение газа можно исследовать количественно путем рассмотрения изолированного сосуда, разделенного на две части Л и Б с помощью свободно двигающегося поршня, первоначально закрепленного подвижным штифтом р определенном положении. [c.192]

При изохорных процессах работа равна нулю, так как поршень в цилиндре не перемещается. Работа при изобарных процессах пропорциональна площади фигуры на диаграмме р, V под соответствующим участком изобары (рис. 108). Следовательно, работа при произвольном процессе расширения газа прямо пропорциональна площади фигуры под соответствующим участком графика процесса на диаграмме р, V. [c.98]

Эта необратимость, обусловленная изобарическим расширением газа в холодной камере, может быть уменьшена путем изменения температуры газа, покидающего детандер Т . Для этого необходимо использовать меньшие степени сжатия г = p- lpi- Зависимость S от г может быть выяснена следующим образом. Работа, производимая при адиабатическом сжатии одного моля идеального газа от давления р, до р , равна [c.10]

Значения степени расширения свободного вихря в сечении 0-0 (см. рис. 4.7.) в зависимости от величин полной степени расширения газа Р Р, в вихревом течении и от доли холодного потока [c.265]

При постоянном давлении Р = 3,6 Мпа и температуре Гц = 288 К исходного газа и при степени расширения газа Р Рн = 3-8 было установлено, что конденсат образуется в вихревой камере термотрансформатора, а в холодном и горячем потоках на входе термотрансформатора он практически отсутствует. Количественная оценка экспериментально полученного количества конденсата в работе [34] отсутствует. Однако полученные экспериментальные данные полностью согласуются с расчетными данными, полученными по методике, представленной алгоритмом на рис. 6.5, и выводами, сделанными на основе расчетов и графиков (рис. 9.30) о том, что наибольшее количество жидкой фазы образуется в сечении 0-0 на выходе из вихревой камеры. [c.266]

При нормальных условиях модуль всестороннего сжатия для твердого тела приблизительно в миллион раз больше,, чем для газообразного. Величина, обратная р, называется сжимаемостью (коэффициентом сжатия). Таким образом, газы примерно в миллион раз более сжимаемы, чем твердые тела, тогда как коэффициент теплового расширения газа в 10 и даже в 100 раз больше, чем коэффициент твердого тела. Коэффициент объемного расширения, который в. три раза больше коэффициента линейного расширения а, оп- [c.10]

Так как для всякого газа (дУ/дТ)р>0, то, следовательно, при адиабатном обратимом расширении дТ/д ),>0, т. е. газ всегда охлаждается (dr<0, так как dpуравнения состояния. В этом состоит принципиальное преимущество использования обратимого адиабатного расширения газов для их охлаждения и сжижения по сравнению с процессом Джоуля—Томсона. [c.187]

Цикл Карно представлен на рис. 6.2 в виде кругового процесса 1-2-3-4-1. Этот цикл состоит из адиабат 2-3 и 4-1 и изотерм 1-2 м 3-4. Прямой цикл совершается по 1-2-3-4-1, и физическая картина явлений может быть представлена следующим образом. В точке 1 находится рабочее тело (газ) с давлением р , объемом V"i и температурой равной температуре нагревателя, заключающего в себе большой запас энергии. Поршень двигателя под влиянием высокого давления начинает двигаться вправо, при этом внутреннее пространство цилиндра сообщено с нагревателем, поддерживающим в расширяющемся газе постоянную температуру Tj посредством передачи ему соответствующего количества энергии в виде теплоты. Таким образом, расширение газа идет изотермически по кривой [c.66]

Груз в рассматриваемом примере играет роль окружающей среды. После расширения газа (рис. 1.5, б) давление его равно р , а уравновешивающий поршень груз будет Р , причем [c.22]

Изотермическое дросселирование. Изотермическим дросселированием называется предельно необратимое расширение газа (или жидкости) от большего давления р к меньшему р , когда температура поддерживается постоянной за счет подвода теплоты извне, а кинетическая энергия газа (жидкости) не увеличивается. [c.166]

Из этого уравнения, в частности, следует, что увеличение скорости при изоэнтропическом течении сопровождается расширением газа и соответственно уменьшением температуры и давления, а уменьшение скорости —сжатием газа и возрастанием р и Т. [c.305]

Другими словами, при критическом режиме истечения полного расширения газа в сопле до давления внешней среды в общем случае не происходит. Зависимость давления рз в выходном сечении сопла от внешнего давления р графически показана на рис. 9.9. [c.307]

При докритическом режиме истечения происходит полное расширение газа от начального р, до внешнего р давления. Поэтому, чтобы получить формулы для скорости истечения и секундного расхода газа, в уравнения (9.50) и (9.51) нужно подставить вместо давления р2 в выходном сечении сопла равное ему давление р внешней среды. Соответственно этому скорость истечения газа из сопла ш и секундный расход газа С при докритическом режиме течения при 10- = 0 [c.310]

Расширение будет равновесным только в случае, если температура газа Т равна температуре источника Т=Т ), внешняя сила Р равна давлению газа на поршень (P = pF) и при расширении газа нет ни внешнего, ни внутреннего трения. Работа расширения газа в этом случае равна 6/paat = di/ = pdD, а изменение энтропии рабочего тела в таком процессе [c.26]

При расширении газа не вся работа расширения может быть полез ю использована. Часть ее, вследствие увеличения объема газа, должна быть затрачена на вытеснение среды, давление которой изменяется отр I до Р 2- Эта работа (рис. 5-6), отнесенная к 1 кг расширяющегося газа, будет равна pi fh-i — p lfhi (где f — площадь поршня), или P2V2 — P[Vi- [c.58]

Рассмотрим равновесный процесс расширения газа /1В(рис. 5-9), который прошел через равновесные состояния А, I, 2, 3, п, В. В этом процессе была получена работа расширения, изображаемая в некотором масштабе пл. ABD . Для того чтобы рабочее тело возвратить в первоначальное состояние (в точку Л), необходимо отточки В провести обратный процесс — процесс сжатия. Если увеличить на величину dp внешнее давление на поршень, то поршень передвинется на бесконечно малую величину и сожмет газ в цилиндре до давления внешней среды, равного р+Ф-При дальнейшем увеличении давления на dp поршень опять передвинется на бесконечно малую величину, и газ будет сжат до нового давления внешней среды. Во всех последуюш,их уве-. личениях внешнего давления на dp газ, сжимаясь при обратном течении процес-. са, будет проходить через все равновесные состояния прямого процесса — В, п, 3, 2, 1, А и возвратится к состоянию, характеризуемому точкой А. Затраченная работа в обратном процессе сжатия (пл. BA D) будет равна работе расширения в прямом процессе (пл. ABD ). При этих условиях все точки прямого процесса сольются со всеми точками обратного процесса. Такие процессы, протекающие в прямом и обратном направлениях без остаточных изменений как в самом рабочем теле, так и в окружающей среде, называют обратимыми. Следовательно, любой равновесный термодинамический процесс изменения состояния рабочего тела всегда будет обратимым процессом. [c.60]

Отсюда приращение кинетической энергии потока газа (распола гаемая работа) равно работе внешних сил (piVi) плюс работа расширения в процессе 1-2 и минус работа (ргг г). затраченная газом на преодоление сопротивления среды, в которую газ вытекает. Она измеряется пл. 1234, ограниченной линией процесса расширения газа, абсциссами крайних точек и осью ординат (р). [c.201]

Используя разработанную модель термогазодинамического процесса энерго-разделения в многокомпонентной струе, нульсационно истекающей в полузамкнутую емкость с теплопроводными стенками, рассчитываются характеристики этого процесса. В качестве примера на рис. 7.5 представлены зависимости изменения разности температур АТ исходного высоконапорного газа Т и температура охлажденного газа в процессе энергоразделения от давления нагнетания Р высоконапорного газа в сопло (рис. 7.3). Из графика на рис. 7.5 видно, что с увеличением давления нагнетания исходного газа разность температур АТ снижается. Однако она увеличивается с увеличением степени расширения газа, выражаемой в виде отношения давлений и низконапорного Р газов. Аналогичные зависимости получены для удельной холодопроизводительности д (рис. 7.6) процесса энергоразделения. [c.184]

Результаты иееледования процесса энергетического разделения представлены на графике (рис. 9.35) в виде кривой зависимости изменения разности температур АТ на входе Т и выходе термотрансформатора от доли холодного потока р. Расхождения рассчитанных величин АГи полученных экспериментально, не превышает 1% при коэффициенте = 0,96, учитывающем в уравнении (6.13) отличие реального процесса расширения газа в многокомпонентном вихревом струйном течении. [c.266]

При сверхкритических отношениях давлений эжектирующий газ покидает нерасширяющевся сопло со звуковой скоростью, причем статическое давление в нем превышает давление в окру-жающ ем его эжектируемом газе дальнейшее расширение и разгон газа до сверхзвуковых скоростей происходит в начальном участке свободной струи. Если применить расчетное сверхзвуковое сопло, то расширение газа произойдет полностью внутри сопла, на срезе сопла давление газа р сравняется с давлением эжектируемого потока рз рассмотренного выше начального участка не будет. [c.535]

Это особенно хорошо видно на примере расширения или сжатия газа. При неравновесном расширении газа внешнее давление р меньше исходного равновесного давления р газа, поэтому р AV внешнее давление р" больше равновесного давления, и так как работа в этом случае олрицательна, то и здесь p" V[c.29]

Рассмотрим теорию этого эффекта. В адиабатно изолированном цилиндре (рис. 17) газ из области с большим давлением Р пропускается через пористую перегородку в область с меньшим давлением Ро,. При таком расширении газа с перепадом давления АР = Р2—-РГ<0) происходит изменение температуры. Это явление при небольшом перепаде давления ( ДР /Р1<С1) называется дифференциальным эффектом Докоуля—Томсона, а при большом перепаде давления — интегральным эффектом. [c.125]

На р — и-диаграмме кривая процесса представляется уравнением pv = onst, т. е. равнобокой гиперболой, для которой оси координат являются асимптотами. Следовательно, если на рис. 5.4 точка 1 представляет начальное состояние газа, то процесс может идти к точке 2, причем происходит расширение газа. Газ совершает работу, определяемую пл. 12451, и к нему необходимо подводить теплоту, эквивалентную этой работе если же процесс идет к точке 3, то происходит сжатие газа, на которое затрачивается работа, определяемая пл. 13651, и отводится наружу теплота, эквивалентная этой работе. [c.56]

На рис. 5.5 представлена изотерма, уравнение которой, как показано раньше, имеет вид pv = onst. Начальная точка изотер мического процесса /, причем ветвь гиперболы 1-2 представляет собой расширение газа, а 1-3 — сжатие. Проведем произвольную изобару р выше точки / в точке а пересечения изобары с изотермой удельный объем газа равен причем температура газа от сжатия не изменилась. Если произвести сжатие газа до этого давления адиа-батно, то работа сжатия увеличит внутреннюю энергию газа и повысит температуру его. Следовательно, объем газа после адиабатного сжатия до давления р будет больше, чем при изотермическом сжатии, и точка пересечения адиабаты с изобарой будет лежать пра- [c.58]

Если в суживающемся сопле р < р р, то газ расширяется до давления окружающей среды, но его расширение от давления р р до р2 будет происходить за соплом и кинетическая энергия газа полностью не может быть использована. Для полного преобразования энергии давления в кинетическую энергию при р <С Ркр Дслжно применяться сопло Лаваля, [c.137]

На рис. 14.3 изображен на р—о-диаграмме цикл пульсирующего ВРД, где процесс а-с соответствует сжатию воздуха во входном диффузоре процесс -z — подводу теплоты при сгорании топлива процесс z-e — расширению газа в сопле процесс е-а — условному процессу выброса в атмосферу и охлаждению в ней при р == onst продуктов сгорания. [c.171]

Следовательно, полезная внешняя работа которая может быть произведена над некоторым внешним объектом работы при расширении газа от начального состояния до конечного, равняется работе расширения газа за вычетом доли работы, затраченной на подъем груза Р к — Ргкх, т. е. [c.22]

У газообразных тел производная ((Зц/8Г)р всегда положительна, поэтому производная (dT/dv)s имеет отрицательный знак, т. е. адиабатическое расширение газа приводит к охлаждению его, а адиабатическое ежатие, наоборот, к нагреванию (рис. 5.7, б). Этот вывод справедлив и для жидкостей, за исключением тех случаев, когда производная (ди/дТ)р становится отрицательной, т. е. когда с нагреванием при р = onst жидкость не расширяется, а наоборот, сжимается (что для воды имеет место в области температур от О до 4° С). В области, где (ди/дТ)р < О, адиабатическое расширение сопровождается повышением, а адиабатическое сжатие — понижением температуры жидкости (рис. 5.7, в). [c.171]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...