Расширение газов тепловое

При дальнейшем расширении газов тепловые потери в стенки больше, чем приток теплоты вследствие догорания, и поэтому значение показателя щ увеличивается (участок тЪ). [c.42]

В начале процесса расширения приток теплоты к газам вследствие интенсивного догорания будет значительно больше, чем теплоотдача стенкам, поэтому показатель политропы расширения будет меньше показателя адиабаты. По мере уменьшения явления догорания значение показателя политропы а будет повышаться.. Если выделяемая теплота при догорании будет равна тепловым потерям в стенки, то = к. При дальнейшем расширении газа тепловые потери в стенки будут больше, чем приток теплоты от догорания, а поэтому величина показателя политропы расширения будет увеличиваться. В дальнейшем, для упрощения расчетов, показатель политропы расширения принят постоянным и равным среднему значению за процесс расширения. Среднее значение показателя политропы расширения для карбюраторных двигателей колеблется в пределах 1,25 1,33, а для дизельных — 1,22 1,25. [c.387]

Таким процессом является, например, изотермическое расширение идеального газа, находящегося в тепловом контакте с горячим источником. Так как в этом процессе изменение внутренней энергии равно нулю, то согласно первому закону термодинамики, работа, совершенная при расширении газа, равна количеству теплоты, переданной от горячего источника. Таким образом, имеет место полное превращение теплоты в работу. Но это не противоречит второму закону термодинамики, который утверждает, что невозможен процесс, единственным конечным результатом которого будет превращение в работу теплоты, извлеченной от горячего источника. Действительно, в конце изотермического процесса газ занимает объем больше, чем он занимал вначале. Изменение состояния газа и является компенсацией превращения теплоты в работу. [c.209]

Работа при изобарном расширении газа. Одним из основных термодинамических процессов, совершающихся в большинстве тепловых машин, является процесс расширения газа с совершением работы. Легко определить работу, совершаемую при изобарном расширении газа. [c.98]

Коэффициент теплового расширения газов положителен. Поэтому в силу (98,3) заключаем, что положительно также и все выражение в левой стороне равенства (98,5). Знак же производной dp/dx совпадет, следовательно, со знаком выражения [c.508]

Обнаруженное тепловое сопротивление нетрудно объяснить с точки зрения термодинамики. В рассмотренном примере имеет место расширение газа в конфузоре, затем подогрев его при пониженном давлении и, наконец, сжатие в диффузоре. Но такой цикл противоположен обычному циклу тепловой машины, в котором подвод тепла идет при повышенном давлении. По этой причине рассматриваемый процесс связан с поглощением, а не выделением энергии. [c.193]

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]

Для упрощения конструкции двигателя часто энергию используют в турбине при постоянном давлении. При этом состояние газов на входе в турбину характеризуется точкой /(см. рис. 5.14), лежащей несколько правее адиабаты zb вследствие перехода кинетической энергии газов в тепловую и соответствующего увеличения их объема процесс расширения газов в турбине происходит по адиабате f g, а. сжатие воздуха в компрессоре по адиабате а а". [c.237]

Периодически действующая идеальная тепловая машина работает с постоянной порцией рабочего тела (см. рис. 11). Газ, находящийся в цилиндре с подвижным поршнем, соприкасается с горячим источником тепла (нагревателем) с температурой Т , от которого тепло в количестве подводится к газу. Происходит процесс расширения 1—а—2. Работа расширения газа аккумулируется в механическую энергию вращения маховика М. После завершения процесса расширения газ отключается от контакта с горячим источником. На осуществление процесса сжатия 2—Ь—1 расходуется часть механической энергии маховика. При сжатии рабочее тело входит в контакт с холодным источником тепла (холодильником) с температурой Tj < и отдает ему часть тепла < qi- [c.44]

Газовые турбины, как и паровые, подразделяются на активные, реактивные и активные с реактивностью на рабочих лопатках — по тепловому процессу расширения газа [c.222]

Е—D—Од, может быть возвращено в камеру сгорания. Работоспособность газа в турбине уменьшается на величину, эквивалентную площади 1—а —2—— 2—i- Тепловой перепад, соответствующий площади —1——2—является потерей. Рассматривая процесс расширения газа во всех ступенях турбины, найдем общие потери теплопадения за счет охлаждения [c.141]

Pq и Го могут быть взяты с кривой процесса расширения на тепловой диаграмме или из соответствующих аппроксимирующих математических зависимостей. В этом случае методика пригодна для любых газов, в том числе для влажного пара. [c.40]

По расширенной концепции нельзя полностью относить к теплоте энтальпию вытекающего газа, так как она включает в себя два слагаемых разной природы — энергию вытекающего газа в тепловой форме и передаваемую по потоку работу расширения газа в сосуде. [c.34]

Если известно уравнение состояния газа, то тепловой эффект дросселирования, имеющий место при расширении газа от до Pg, может быть вычислен по формуле (29,9). Из уравнения [c.121]

Следует заметить, что горизонтальную прямую 1-2 можно рассматривать как линию процесса дросселирования лишь в идеальном случае (когда местное сопротивление выполнено в виде пористой пробки), да и то лишь условно, поскольку в принципе графическому изображению поддаются лишь обратимые процессы и фактически линия 1-2 изображает не дросселирование, а обратимое изотермическое расширение газа. Легко видеть, что эти два процесса, изображающиеся одной и той же линией, в принципе совершенно различны в изотермическом процессе площадь I-2-3-4-I, лежащая под линией процесса, представляет собой внешнее тепло, за счет которого и совершается работа расширения газа в процессе же дросселирования эта площадь представляет собой внутреннее тепло, получаемое газом за счет превращения в тепловую энергию работы расширения, полностью затрачиваемой на вихреобразование. [c.168]

На рис. 7.16 представлена диаграмма теплового процесса турбореактивного самолетного двигателя. Процесс I—1 соответствует сжатию воздуха во входном устройстве двигателя процесс 1 —2 — сжатию воздуха в компрессоре процесс 2 —3 — подводу теплоты в КС процесс 3 —4 — расширению газов в ГТ и их выходу при определенном значении скорости. Процесс 4—5 соответствует дальнейшему расширению газов в реактивном сопле и ускорению потока, а участок 4—4 показывает повышение температуры при переходе от статического давления газа на выходе из турбины к давлению полного торможения потока Р4. [c.264]

Здесь /3 = 1/Т — коэффициент объемного расширения газа, а pqx — продольный турбулентный тепловой поток. [c.699]

Камера горения служит для сообщения потоку тепловой энергии, которая является основным источником расширения газа и превращается в ускоряющем поток сопле Лаваля (IV — К) в кинетическую энергию струи на выходе из сопла (У). Количество движения этой струи служит источником реактивной силы двигателя, которая определяется как произведение секундного массового расхода газа сквозь выходное сечение двигателя на относительную скорость выхлопа. Простейший расчет проточной части двигателя по одномерной теории элементарен и заключается в использовании, с одной стороны, изэнтропических формул, а с другой — основных формул теории прямого скачка. Приток тепла при этом может учитываться приближенно по теории, аналогичной изложенной в 26. [c.136]

Цикл Карно описывает изменение состояния определенной массы газа, заключенного в цилиндре с поршнем. Цилиндр окружен тепловой изоляцией и может приводиться в тепловой контакт с нагревателем с температурой Tj и холодильником с температурой Т . Изменение состояния газа в процессе цикла схематично представлено на диаграмме PV (рис. 2.1). Начальное состояние газа, например в точке А, характеризуется значениями Pj, Kj и Pj его параметров. С помощью поршня создается адиабатическое (без теплообмена с внешней средой) расширение газа, за счет чего его температура снижается до значения Т. . Объем газа принимает значение (точка В диаграммы). Газ приводится в контакт с холодильником, температура которого Рз, медленно сжимается поршнем, причем выделяющееся при сжатии тепло передается [c.16]

Тепловое расширение жидкостей и газов изотропно и характеризуется температурными коэффициентами объемного расширения (истинным и средним). Температурный коэффициент объемного расширения газов при увеличении температуры приближается к значению температурного коэффициента объемного расширения идеального газа, зависящего только от абсолютной температуры газа. Г, °К Р = 1/Г. [c.125]

Рассмотрим, например, изотермическое расширение идеального газа, который находится в тепловом контакте с источником теплоты при температуре Т. Так как энергия газа зависит только от температуры, а температура не изменяется во время процесса, то мы должны иметь Д 7 = 0. Из первого закона [уравнение (15)] получаем затем, что L — Q, т. е. работа L, совершенная при расширении газа, равна теплоте Q, которую он поглощает из источника. Имеется, таким образом, полное превращение теплоты Q в работу L. Но это не противоречит постулату Кельвина, так как превращение Q в L пе является единственным конечным результатом процесса. В конце процесса газ занимает объем больший, чем занимал его вначале. [c.33]

Физико-химические процессы в следе достаточно сложны, но в двух предельных случаях — равновесного и замороженного потоков — возможны значительные упрощения. В термодинамически и химически равновесном потоке газа скорости термодинамических и химических процессов гораздо больше скоростей конвекции и диффузии, а в термодинамически и химически замороженном потоке газа соотношение между скоростями противоположное. В химически замороженном потоке всеми химическими эффектами можно пренебречь вследствие быстрого и значительного расширения газа, поскольку состав газа остается постоянным, или замороженным, при той степени диссоциации, которая соответствует точке, где ее изменение стало пренебрежимо малым. Динамические-изменения в газе протекают гораздо быстрее по сравнению с химическими превращениями, следовательно последние не могут существенно повлиять на состав газа, и смесь движется без изменений массовых концентраций компонентов. Если термодинамические процессы аналогичным образом связаны с динамическими изменениями в газе, то скорости термодинамических процессов, как и химических, равны нулю и поток становится обратимым. При больших скоростях и высотах след, возможно, является замороженным и ламинарным, но он становится турбулентным перед размораживанием . На высотах более 30 км замороженный след очень быстро теряет тепловую энергию и атомы диссоциированного газа начинают рекомбинировать. В процессе рекомбинации выделяется энергия и ядро следа нагревается, но теплопроводность в радиальном направлении вызывает его охлаждение. Так как в замороженном потоке на высоте более 30 км теряется больше тепла, чем выделяется в процессе рекомбинации, то тем- [c.127]

Обратимый изотермический процесс изменения состояния какого-либо тела, например изотермическое расширение находящегося в цилиндре под поршнем газа, можно осуществить, если имеется достаточно большой источник тепла данной температуры. Тогда, создав тепловой контакт между рабочим телом (например, находящимся в цилиндре газом) и источником тепла, мы сможем обеспечить непрерывный подвод тепла от источника к цилиндру с газом в течение всего времени расширения газа [c.38]

Преобразование тепловой энергии в полезную механическую-работу происходит во время рабочего хода поршня. Процесс расширения газов начинается в точке г индикаторной диаграммы, соответствующей максимальному давлению газов, и изобра- жается линией гд (см. рис. 1). [c.25]

На фиг. 233,6 показана диаграмма нормального протекания теплового процесса компрессорного двигателя при полной нагрузке, где аЬ — всасывание Ьс — кривая сжатия ср — кривая сгорания топлива ре — кривая расширения газов еа — выхлоп и выталкивание газов. [c.297]

Тепловой эффект сжатия и расширения газа. Большинство газов при сжатии нагреваются. Следовательно, при сжатии, например, природного газа компрессорами до высокого давления приходится охлаждать сжатый газ. Такое охлаждение осуществляют, применяя воздушные или водяные холодильники для интенсивного отбора тепла. [c.18]

Будем считать, что температуры тел из-за кратковременности теплообмена не изменяются. Выберем в качестве рабочего тела для рассматриваемой изолированной системы моль идеального газа. Пусть начальный его объем Vi и температура Ti (состояние /). При тепловом контакте газа с первым телом и изотермическом расширении газа до объема Vi (состояние 2) газ возьмет у тела количество теплоты Q= RT-, n(V2lVi). Адиабатным расширением газ достигает температуры Tj и занимает объем Кз (состояние J). Приведя газ в контакт со вторым телом, изотермическим сжатием газа до объема К4 (состояние 4) отдаем второму телу то же количество теплоты [c.329]

Расширение газов и жидкостей. На еЛ-диаграмме (рис. 7.5) представлены различные процессы расширения рабочего тела. Процесс 1-2 -обратимый адиабатный процесс, протекающий в идеальной тепловой машине, техническая работа которой /тех 12 = hi — hi = — ег- Процесс 1-3 - необратимый адиабатный процесс, протекающий в реальной тепловой машине, техническая работа которой /.exi-з = й, - /jj < / х i-з- Процесс 1-4 — процесс дросселирования, при которо.м A/11.4 = О и, следовательно, /тех4-1 = 0. Величина эксергетических потерь в этих трех процессах возрастает от первого к третьему, а именно d. i = (< i - ег) - hi - hz) = = О < [c.318]

Сжатые газы как вторичный ИЭ стали применяться сразу же после изобретения компрессора. Несмотря на это даже в термодинамике термин упругостная энергия не применяется (иногда говорят энергия давления ). Вероятно, дело в том, что при изотермическом расширении газа работа совершается за счет тепла окружающей среды, при адиабатном — за счет внутренней энергии , а при политропном — за счет того и другого. Упругостная энергия в явном виде здесь не фигурирует. Но если система, находящаяся в термически неравновесном состоянии с окружающей средой (ТТо.с при р = jDo. ), общепризнано обладает запасом тепловой энергии, то и система, находящаяся в механически неравновесном состоянии (р > ро.с при Т = То.с), тоже дол- [c.113]

При обоенованин граничных условий действия теплового двигателя на основе классических концепций указывается, что полу-чеипе работы в периодически действующем двигателе возможно только, если в фазе расширения газ имеет в среднем более высокое давление, чем в фазе сжатия, и что для обеспечения последнего необходимо понизить давление рабочего тела в фазе сжатия. Одновременно указывается, что такое понижение давления возможно только посредством теплового контакта, т. е. соприкосно-веиием рабочего тела с холодной внешней средой в фазе сжатия. [c.70]

Принципиальная несогласованность в классических оценках работоспособности тепла обнаруживается также при анализе процесса в известном опыте Джоуля (необратимое расширение газа в постоянном изолированном объеме). Указанный опыт часто трактуется как особо наглядный пример деградации тепловой энергии (переход системы от состояния менее вероятного к состоянию более вероятному), которая якобы адэкватно характеризуется изменением энтропии данной системы. При анализе опыта Джоуля, например, указывается, что уменьшение в изолированной системе возможностей использования теплоты для превращения ее в механическую работу или деградация в ней энергии характеризуется ростом энтропии . Однако в данном случае тот же опыт подтверждает сохранение температуры рабочего вещества в рассматриваемом процессе. [c.74]

Если процесс расширения газа в реальных условиях проводить медленно, то работа при этом процессе будет стремиться к значению работы при равновесном процессе. Как будет показано ниже, найденный теоретически коэффициент полезного действия тепловой машины, совершающей обратимый цикл, будет максимальным. Это теоретическое условие дает возможность сделать все необходимое для того, чтобы при конструировании реальных тепловых двигаталей приблизить их к тепловой машине, совершающей обратимый цикл. Изучение равновесных процессов и процессов, близких к равновесным, составляет основное содержание термодинамического исследования. [c.53]

В любом сечении длинного однородного положит, столба ионизация компенсирует гибель электронов за счёт рекомбинации, амбиполярной диффузии к стенкам, прилипания (к-рое может частично компенсироваться отлипанием). Этим определяется зависимость поля в столбе от плотности зарядов в плазме (эквивалент ВАХ столба). При сильном нагреве газа ВАХ — падающая. В тлеющем разряде возникают разл. неустойчивости. Наиб, распространена иони-зационно-перегревная, связанная с увеличением частоты ионизации при тепловом расширении газа, вызванном случайным локальным перегревом. Рост v ведёт к увеличению и, дополнит, тепловьщелению и дальнейшему росту Т. Эта неустойчивость вызывает контракцию газового разряда— стягивание разряда в токовый шнур. Др. неустойчивости приводят к возникновению страт—расслоению положит, столба вдоль тока на сильно и слабо ионизованные участки. Чаще всего страты бегут от анода к катоду и глазом не видны (см. также Низкотемпературная плазма). [c.512]

Численное значение показателя политропы п можно определить лишь для конкретных условий с учетом интенсивности сжатия или расширения газа и конкретных условий теплового обмена между газом и окружающей его средой. Опыт показывает, что при высоких давлениях (200 кПслУ) и температурах показатель политропы реальных газов может достигать значения п = 2. [c.107]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...