Адиабатный процесс истечения газа

Адиабатный процесс истечения газа [c.202]

При выполнении указанных расчетов не учитывается длина сопла, а определяются лишь значения входного, выходного и промежуточных его сечений. Данная особенность расчета сопел справедлива для обратимых адиабатных процессов истечения газов и паров. При таких расчетах достаточно установить значения fl, /min и /2 и соединить их линией плавного перехода. При неизменных значениях указанных сечений изменение продольного профиля сопла приведет лишь к изменению распределения давлений, но не повлияет на конечную скорость Сг. Когда рассчитывают сопло для реального процесса истечения, учитывают сечение сопла на входе и выходе и длину канала сопла. Угол конусности сопла определяют исходя из минимальных потерь на трение. [c.108]

Адиабатный процесс истечения газа включает в себя понятие о располагаемой работе, поэтому предварительно рассмотрим эту работу. В параграфе 12. 1 отмечалось, что в основе теории газового потока лежит первое начало термодинамики. Как известно, основное уравнение первого закона термодинамики (4. 5) или (4. 6) выражает равенство энергий для процессов, в которых тело не имело видимого движения в пространстве и, следовательно, не обладало кинетической энергией. Для процессов, в которых тело перемещается в пространстве с некоторой переменной скоростью хю, а следовательно, обладает кинетической энергией видимого движения, уравнение [c.241]

Из формулы (8.3) следует, что при адиабатном процессе истечения газа А о определяется уменьшением его энтальпии. Подставляя в уравнение (8.2) значение работы для адиабатного процесса расширения идеального газа, по уравнению (3.15) получим [c.104]

Б. Повторить вычисление, принимая, что объем теплоизолирован и процесс протекает адиабатно. Если истечение газа настолько медленно, что процесс можно рассматривать как обратимый, то конечную температуру можно определить по уравнению <1-37). Для одноатомных идеальных газов с независимой от тем- [c.46]

Примем, что процесс истечения газа через соединительный кран ( lf) является адиабатным, а в каждом из сосудов осуществляется политропа с постоянным показателем [c.83]

Считаем процесс истечения газа адиабатным с постоянным показателем адиабаты [c.105]

Действительный процесс истечения газов и паров из каналов (сопл) происходит с трением. Часть располагаемой работы затра- чивается на преодоление трения. Работа трения переходит в теплоту в результате внутреннего тепловыделения газ или пар нагревается. Отметим, что в действительных адиабатных процессах, так же как и в идеальных, теплообмена с окружающей средой не происходит. [c.113]

Адиабатным называется процесс, протекающий без теплообмена между термодинамической системой и окружающей средой. К адиабатным процессам относятся, например, процессы истечения газа из сопла, процессы сжатия и расщирения в двигателе внутреннего сгорания и др. Скорости движения газа при этом настолько велики, что обмен тепловой энергией между газом и средой практически не успевает произойти. [c.136]

На диаграмме is (рис. 15.14) обратимый адиабатный процесс истечения пара или газа в интервале давлений от до изображается вертикальной прямой аЬ. Адиабатный необратимый процесс в том же интервале давлений в силу неравенства ds>0 условно изображается кривой а-с. Применяя к обоим процессам уравнение [c.223]

Располагаемая работа при истечении газа из сопла без трения в соответствии с уравнением (49) при адиабатном процессе истечения (процесс 1-2 на рис. 69) определяется разностью (576). При наличии [c.240]

Так как процесс истечения газа принимается адиабатным, то согласно (6. 25) имеем [c.246]

Если процессы истечения газов и паров рассчитывать с использованием диаграммы I — з, то необходимо учесть, что для обратимого адиабатного процесса истечения потенциальная работа равна разности энтальпий начальной и конечной точек процесса [см. уравнение (4.17)] [c.106]

Пример 9.2. В одном из соединений трубопровода образова лась неплотность, эквивалентная отверстию F — 1 мм , давление газа в трубопроводе = 5,0 МПа. температура газа t = 40° С, молекулярная масса (I = 20. Показатель адиабатного процесса истечения к = 1,3. Определить суточную потерю газа, принимая газ за идеальный. [c.114]

Таким образом, при адиабатном процессе истечения идеального газа Ао в k раз больше работы расширения газа. [c.104]

Рассмотрим процесс равновесного (без трения) адиабатного истечения газа через сопло из резервуара, в котором газ имеет параметры pi, У , h. Скорость газа на входе в сопло обозначим через i. Будем считать, что давление газа на выходе из сопла р2 равно давлению среды, в которую вытекает газ. [c.46]

Экспериментальные и теоретические исследования показывают, что в каналах даже при небольшой разности давлений газа и внешней среды получается достаточно большая скорость течения рабочего тела. Так как длина канала обычно небольшая, то теплообмен между стенками канала и газом при малом времени их прохождения настолько незначителен, что им можно пренебречь и процесс истечения считать адиабатным. [c.202]

Скорость истечения газа при адиабатном процессе определяется из основного уравнения располагаемой работы [c.202]

Скорость истечения идеального газа при адиабатном процессе. [c.214]

Рассмотрим схему движения вещества в канале переменного сечения, расположенном наклонно по отношению к горизонтальной плоскости (рис. 8.1). Потенциальная или техническая работа истечения жидкостей, паров и газов в обратимом адиабатном процессе расходуется на повышение высоты центра тяжести потока (принято, что 81с = о, см. 2). [c.97]

Теоретический процесс истечения сжимаемых жидкостей (газы, пары) рассматривается как обратимый адиабатный процесс. Линейная скорость истечения реального газа или пара может быть определена по формуле (8.10). [c.100]

Характеристики критического истечения в адиабатном процессе зависят только от показателя адиабаты данного газа (табл. 4). [c.103]

Выразим член с1Л/Л, характеризующий продольный про(()иль сопла, через параметры газа для конкретного процесса расширения (истечения). Обычно процесс расширения газа в сопле принимают адиабатным. [c.110]

При одинаковом перепаде давления Ap = pi — p. температура газа в конце адиабатного процесса расширения при истечении с трением выше, чем в конце адиабатного расширения без трения следовательно, скорость истечения в действительном процессе меньше, чем в идеальном (w < гг)). [c.113]

Адиабатное истечение. Процессы истечения паров и газов можно с достаточной степенью точности считать адиабатными, так как при значительных скоростях потока, имеющих место в соплах, время контакта газа со стенками невелико, что практически исключает теплообмен. [c.88]

Таким образом, кинетическая энергия 1 кг газа при обратимом адиабатном истечении равна разности энтальпий газа в начале и конце адиабатного процесса расширения. Разность ii — /2 часто называется располагаемым теплопадением и обозначается h . Кинетическую энергию газа (как целого) w" часто в отличие от кинетической энергии молекул называют внешней кинетической энергией газа, и так как она может быть использована для получения полезной работы, ее часто в литературе называют технической работой. [c.128]

Истечение газов и паров. Большой научно-технический интерес представляет процесс истечения упругого рабочего тела из коротких каналов, называемых насадками или соплами. Обычно течение рабочего тела в соплах, связанное с изменением его параметров, происходит настолько быстро, что теплообмен между этим телом и стенками сопла практически отсутствует. Это обстоятельство дает основание считать процесс истечения рабочего тела из насадок (сопл) адиабатным. Кроме того, в насадках отсутствует техническая работа. [c.45]

Рассмотрим процесс обратимого, т. е. без трения, адиабатного истечения газа из сопла, соединенного с газовым резервуаром большого объема (рис. 8-5). Объем резервуара предполагаем настолько большим, что истечение газа через сопло в течение рассматриваемых промежутков времени не приводит к сколько-нибудь заметному уменьшению давления газа в резервуаре. Параметры газа в резервуаре обозначим через г и Т , а давление газа на выходе из сопла — через р . Будем считать, что давление газа на выходе из сопла Ра равно давлению среды, в которую поступает газ (важность этого условия будет ясна из дальнейшего). [c.278]

Определение р для обратимого адиабатного течения реального газа осуществляется следующим способом. Построим график зависимости скорости истечения из сопла w от величины при заданных параметрах газа на входе в сопло (р и Ti). Напомним, что поскольку процесс течения пред- [c.284]

Рассмотрим зависимость скорости истечения газа от перепада давления ру — р. - По формуле (160) работа адиабатного процесса [c.133]

При истечении газа из резервуара ограниченной емкости дав ление его в резервуаре уменьшается, а вследствие этого меняются все параметры газа и условия истечения. При быстром вытекании газа теоретически процесс должен совершаться адиабатно, но, учитывая в действительности некоторое нагревание [c.93]

При адиабатном течении газа кинетическая энергия его (12.7) увеличивается за счет уменьшения внутренней энергии. При этом происходит уменьшение давления и температуры. Так как с уменьшением р и 7 плотность газа понижается, то согласно приведенным понятиям о скорости звука последняя также понижается. Увеличение скорости ш и уменьшение а в процессе расширения бу- фиг. 12. 3. дет происходить до тех пор, пока они не станут одинаковыми. Давление газа рг на выходе из суживающегося сопла, при котором гг)=а, называется критическим давлением, обозначаемым через Рк, а скорость истечения газа, равная местной скорости звука, называется критической скоростью, обозначаемой через г к=а. Под местной скоростью звука подразумевается скорость звука в данной точке или в данном сечении. На [c.247]

Реальными адиабатными процессами можно считать процессы в быстроходных двигателях внутреннего сгорания, истечение газов с большими скоростями и другие процессы. [c.55]

Располагаемая работа. При исследовании газового потока обычно принимают, что его течение установившееся и осуществляется без теплообмена (адиабатно). У становившимся называют такой процесс истечения, при котором в любом сечении сопла все параметры газа с течением времени не изменяются. [c.80]

Коэффициент скорости. До сих пор истечение рассматривалось в предположении адиабатного расширения газа без трения его о стенки сопла. В действительных условиях процесс истечения всегда происходит с некоторыми потерями энергии газа на совершение неизбежной работы трения. Поэтому действительная скорость истечения Сд всегда меньше теоретической скорости сг, определяемой по формулам, приведенным в настоящей главе. Отношение [c.89]

Рассмотрим движение газа по трубопроводу с поперечным сечением Р. Внутри трубопровода установлена диафрагма, имеющая суженное отверстие небольшого размера. Пусть по трубопроводу (рис. 8-6) течет газ от сечения I—I к сечению II—II через отверстие в диафрагме. Процесс истечения адиабатный. [c.89]

Адиабатным называется процесс, при котором между газом и внешней средой отсутствует теплообмен dq = 0). Такой процесс можно представить себе, если газ заключен в адиабатную оболочку — абсолютный изолятор. В технике такой изоляции нет, поэтому на практике адиабатный процесс можно осуш,ествить приближенно. К адиабатным процессам относятся, например, процессы истечения газа из сопла, процессы сжатия и расширения в двигателе внутреннего сгорания и др. Скорости движения газа при этом настолько велики, что обмен тепловой энергией между газом и средой практически не успевает произойти. [c.38]

Термический коэффициент полезного действия газовой турбины не меньше к.п.д. других тепловых двигателей. Известно, что в поршневых дв1игателях невозможно осуществить адиабатное расширение до атмосферного давления. Когда поршень доходит до нижнего крайнего положения (точка 4 на фиг. 8. 2, 8. 5), то в цилиндре двигателя существует еще давление выше атмосферного и этот перепад давления (р4—рг) не используется для совершения поршнем работы, т. е. дальнейшее расширение рабочего агента не осуществляется, открываются выхлопные клапаны, в процессе истечения газов давление в цилиндре падает до атмосферного давления. Следовательно, в силу самого принципа работы дв1игателя использовать перепад Р4—Р1 невозможно, что приводит к потере определенной работы. В газотурбинных же двигателях полное расширение вполне осуществимо, что увеличивает Т1( цикла. [c.174]

Истечение газа, т. е. такого вещества, которое способно изменять свой объе.м, обладает особым свойством, которое обнаруживается при исследовании формулы (3-25). Эта формула показывает, что количество вытекающего в секунду газа зависит ог отношения р21ри т. е. (при данном рх) от давления рг- Если давление в пространстве, куда вытекает таз, равно давлению в сосуде, т. е. если р2=р, то истечения не должно -быть. И действительно, при рг/р 1=1 раскол газа по формуле (3-25) равен нулю. Но если в формулу (3-25) вместо рг подставить нуль, т. е. предположить, что истечение происходит в среду, где имеется полный вакуум, то тоже получим, что С = 0. Этот на первый взгляд странный результат объясняет формула расхода пара (3-24), из которой видно влияние удельного объема, также зависящего от Р2- Из нее можно заключить, что при постоянном / секундный расход зависит от скорости с и от удельного объема газа V2- Скорость с с уменьшением давления увеличивается, удельный объем ь<2 также увеличивается. В адиабатном процессе истечения вначале скорость с с уменьшением давления растет быстрее, чем объем 2, и поэтому О вначале с уменьшением рг растет. Однако это происходит не на всем диапазоне изменения рз-Достигнув некоторого максимального значения, О начинает уменьшаться это происходит потому, что при дальнейшем уменьшении р2 скорость истечения растет медленнее, чем удельный объем V2. При рг=0 скорость с будет иметь конечное значение, а иг— с ,так что О—>0. Это видно и из формулы (3-25) если в нее последовательно подставлять [c.141]

Как было сказано, процесс расширения газа при истечении происходит по адиабате. При расширении газ совершает работу, которая для адиабатного процесса по предыдущему равна убыли внутренне11 энергии и — выражается формулой (2-38). Определенные таким образом работа внешних сил и работа расширения газа никуда вовне не передаются, а идут на создание кинетической энергии струи если обозначить работу расширения газа w, работу внешних сил w, а кинетическую энергию w", то получим w" = W w. По формуле (2-38) [c.127]

На рис. 1.62 и 1.63 изображен цикл ГТУ с изобарным подводом теплоты. Он строится при следуюп1их допущениях. Рабочие тела — продукты сгорания и воздух — рассматриваются как одно рабочее тело — идеальный газ, который совершает цикл. Реальный процесс сжатия воздуха в компрессоре 1-2 рассматривается как обратимый адиабатный процесс сжатия идеального газа. Сжигание топлива в камере сгорания рассматривается как обратимый изобарный процесс 2-3 подвода теплоты к идеальному газу. Процесс расширения продуктов сгорания в турбине (истечение их из сопл) рассматривается как обратимый адиабатный процесс 3-4 расширения идеального газа. Наконец, реальный процесс охлаждения выходящих из турбин продуктов сгорания до температуры атмосферного воздуха рассматривается как обратимый изобарный процесс 4-1 отвода теплоты от идеального газа. В соответствии с указанными на рис. 1.63 обозначениями напишем выражение термического к. п. д. рассматриваемого цикла [c.90]

На основании изложенного следует, что при расчете скорости истечения или расхода необходимо учитывать форму насадка (сопла), через котор1лй происходит истечение газа или пара. Пусть, например, известны давление pi и температура Т i газа или пара в резервуаре (точка 1, см. рис. 1.22). Давление внешней среды рг- Опустив из точки 1 вертикаль (процесс адиабатный) на изобару рг = onst, построим процесс истечения из сопла. [c.48]

Непрерывное адиабатное расширение рабочего тела сначала в гщлиндре поршневого двигателя, а затем в газовой турбине получить практически невозможно. Выпуск рабочего тела из цилиндра производится периодически, а процесс течения газа в турбине непрерывный. При периодическом истечении газов из цилиндра в турбину через выпускной трубопровод происходит расширение и торможение газового потока, кинетическая энергия потока переходит в тепловую, давление перед тур- [c.236]

Процесс работы газа в активной ступени турбины представлен на рис. 94. Из камеры сгорания газ к соплам поступает с некоторым начальным теплосодержанием t o и характеризуется параметрами Ро и /о- В координатах i—s состояние газа перед соплами определяется точкой А. В соплах газ расширяется до давления р , потенциальная энергия преобразуется в кинетическую, теплосодержание понижается, скорость истечения растет. При адиабатном расширении этот процесс изобразится прямой АВ. В действительных условиях расншрение газа в соплах сопровождается [c.213]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...