Внутренняя энергия торможения

В уравнении энергии в консервативной форме консервативной величиной будет являться удельная (т. е. отнесенная к единице объема) внутренняя энергия торможения [c.320]

Таким образом, получено уравнение энергии в консервативной форме. Заметим, что здесь консервативной величиной является удельная внутренняя энергия торможения Es = р е /2), а переносимой величиной — удельная энтальпия торможения Es + Р. Член VP характеризует работу сил давления. [c.321]

При торможении воздуха, движущегося с очень большими скоростями, в потоке развиваются высокие температуры. При этом нагрев газа влечет за собой изменение его термодинамических параметров, а также различные физико-химические превращения. Например, в случае нагрева воздуха, находящегося при нормальном атмосферном давлении, до температуры 1500 К начинается заметное возбуждение колебательных уровней внутренней энергии молекул кислорода и азота воздуха при нагреве до температуры 3000 К эти уровни для кислорода оказываются полностью возбужденными и дальнейшее нагревание приводит к его диссоциации, завершающейся при температуре 6000 К (т. е. молекулы кислорода почти полностью диссоциированы). Кроме того, при такой температуре происходит диссоциация большей части молекул азота. С дальнейшим повышением температуры начинает развиваться процесс возбуждения электронных степеней свободы, а затем происходит отрыв электронов от атомов азота и кислорода. Это явление называется ионизацией. Процесс ионизации интенсифицируется по мере увеличения температуры и сопровождается ростом концентрации свободных электронов. [c.34]

Теперь давление жидкости в трубе ро+Ар выше давления в резервуаре и жидкость начинает двигаться обратно в резервуар. Происходит упругое расширение массы жидкости в трубе. В течение времени о расширение сопровождается восстановлением в трубе начального давления ро- При этом фронт волны давления отступает в направлении запорного устройства, а скорость течения всей массы в трубе становится опять равной По, но теперь уже она направлена в сторону резервуара. Накопленная при торможении потока жидкости энергия упругого сжатия преобразуется опять в такой же запас кинетической энергии. Давление в жидкости становится равным начальному. Это значит, что масса жидкости в трубе обладает запасом внутренней энергии упругого сжатия (работа упругого сжатия от нуля до ра). Упругое расширение жидкости приводит к торможению потока, движущегося со скоростью По (равной начальной скорости течения в трубе) в сторону резервуара. Кинетическая энергия этого потока равна p Wvi 2. Из трубы обратно в резервуар может поступить только то же количество жидкости Аи , которое ранее поступило из резервуара в трубу. Работа упругих сил при торможении массы жидкости та же, что и при ее сжатии. Следовательно, в течение времени 1 = — [ с вся жидкость в трубе остановится и давление в ней станет ро—Давление в резервуаре теперь выше давления в трубе. Начнется поступление жидкости обратно в трубу со скоростью По с одновременным восстановлением давления ро. Когда фронт волны восстановления давления ро достигнет закрытого конца трубы, произойдет опять гидравлический удар. При измерении давления в жидкости непосредственно у закрытого конца трубы давление будет изменяться от Ро+Ар до ро—Ар. Период времени, [c.366]

Теплосодержание, так же как и внутреннюю энергию, для данной системы компонент топлива и, соответственно, продуктов горения можно рассматривать с точностью до аддитивной постоянной. Использование для газа (продуктов реакции) формулы I = СрТ, где Т — температура адиабатического торможения, связано с определенным фиксированием этой аддитивной постоянной. [c.125]

Капельные жидкости являются практически несжимаемыми средами их плотность почти не зависит от давления. Поэтому при торможении такой среды ее кинетическая энергия переходит целиком в энергию давления р/р, тогда как внутренняя энергия жидкости и ее температура остаются неизменными. При торможении потока капельной жидкости, набегающей на неподвижное препятствие, прирост энергии давления составляет [c.269]

Иная и более сложная картина наблюдается в газовых потоках. В отличие от капельных жидкостей газы являются сжимаемыми средами их плотность зависит от давления и температуры. Поэтому при торможении газового потока его кинетическая энергия йи /2 лишь частично расходуется на увеличение энергии давления Ро/ро — р/р, остальная часть этой энергии вызывает повышение внутренней энергии газа с ( о — [c.269]

Каждая экспериментальная точка на ударной адиабате определяется по результатам измерений двух независимых параметров ударного сжатия, как правило — скорости ударной волны и массовой скорости за ударным скачком. Давление, удельный объем и удельная внутренняя энергия ударно-сжатого вещества вычисляются затем на основании законов сохранения массы, импульса и энергии (1.4). Скорость ударной волны измеряется непосредственно — для этого существует ряд точных дискретных методов. Определение массовой скорости основывается обычно на анализе распада разрыва на границе между ударником и образцом или между экраном из эталонного материала и образцом. Если ударник и образец изготовлены из одного материала, то в силу симметрии величина массовой скорости точно равна половине скорости ударника. В других случаях для определения массовой скорости применяется метод торможения или метод отражения [1, 6]. [c.25]

Высокие температуры возникают вследствие торможения газового потока, при котором кинетическая энергия упорядоченного движения частиц переходит во внутреннюю энергию газа. [c.49]

Рассмотрим внутреннюю энергию для некоторых характерных состояний покоя перед и за скачком (состояний, которые получаются, если газ адиабатически затормозить до г = 0) ). Давления и температуры в этих состояниях перед и за скачком (давления и температуры торможения) обозначим соответственно через р р1, Т и Т1- [c.393]

Для полетов со сверхзвуковой скоростью могут применяться прямоточные воздушно-реактивные двигатели несколько иной конструктивной схемы (рис. 15.48). При движении летательного аппарата со сверхзвуковой скоростью с такой же скоростью воздушный поток входит в диффузор, представляющий собой сопло Лаваля . Сверхзвуковой поток сначала будет тормозиться в сужающейся части канала. Скорость потока воздуха в самой узкой части диффузора равна местной скорости звука. При торможении давление воздуха повышается. В расширяющейся части диффузора происходит дальнейшее торможение газового потока, в результате чего его давление продолжает увеличиваться, а скорость становится дозвуковой. После диффузора воздушный поток поступает в камеру сгорания. В камере сгорания происходит смешение топлива с воздухом и его сгорание. Температура и внутренняя энергия газа увеличиваются. Из камеры сгорания газовый поток направляется в комбинированный канал (сопло Лаваля). В сужающейся части сопла газовый поток в результате расширения ускоряется и в минимальном сечении его скорость становится равной местной скорости звука. В дальнейшем расширение газа происходит уже в расширяющейся [c.459]

При больших температурах в камерах сгорания ЖРД и ТРД или при больших скоростях полета летательных аппаратов с ВРД температура торможения продуктов сгорания на входе в сопло может достигать 2500-3000°К. При таких температурах и умеренных давлениях продукты сгорания на входе в сопло частично диссоциированы. При их расширении и охлаждении в сопле вследствие конечности скоростей химических реакций процессы рекомбинации не успевают завершится и химическая энергия горючего, затраченная на диссоциацию продуктов сгорания в камере (или на входе в сопло), не полностью переходит в кинетическую энергию реактивной струи. Это приводит к возникновению потерь импульса сопла из-за химической неравновесности (А/хн ), что имеет место для относительно коротких реактивных сопел, когда время пребывания газа в соплах весьма мало (10 " -10 с) и изменение внутренней энергии и химического состава не успевает за изменением температуры и давления в потоке. Для сопел самолетов с умеренными сверхзвуковыми скоростями (Л4о 3) и длинных сопел ракетных двигателей в большинстве случаев можно считать, что процесс расширения продуктов сгорания происходит энергетически и химически равновесно. [c.89]

Исследуется эффект перегрева на верхней поверхности. Определяются пространственные и временные характеристики зоны перегрева. В [10] полагается, что такой эффект может возникать благодаря переходу кинетической энергии во внутреннюю при торможении струи (динамический фактор) или объясняться зависимостью термодинамических коэффициентов от плотности, которая меняется по пространству (термодинамический фактор). Чтобы проверить существующие гипотезы, осуществляются расчеты околокритического тепломассопереноса не только при повышении, но и при понижении температуры на боковой границе и дается сравнение с характеристиками конвекции в совершенном газе. [c.82]

Таким образом, обнаруженное переохлаждение при опускании конвективной струи опровергает предположение об изменении температуры в результате динамического фактора (перехода кинетической энергии во внутреннюю при торможении и сжатии). [c.91]

При торможении воздуха, движущегося с очень большими скоростями, развиваются высокие температуры. При этом нагрев газа влечет за собой изменение его термодинамических параметров, а также различные физико-химические превращения. Например, в случае нагрева воздуха, находящегося под давлением в одну атмосферу, до температуры около 1500 К начинается заметное возбуждение колебательных уровней внутренней энергии молекул при нагреве до температуры порядка 3000 К эти уровни для кислорода оказываются полностью возбужденными и дальнейшее нагревание приводит к его диссоциации, завершающейся при температуре около 6000 К. При такой температуре одновременно идет интенсивная диссоциация азота и развивается процесс [c.421]

Описанный колебательный процесс течения массы жидкости, возникающий при гидравлическом ударе, возможен только при отсутствии вязкости. В действительности любая жидкость обладает вязкостью, поэтому процессы торможения массы жидкости за счет накопления энергии упругого сжатия и восстановления кинетической энергии массы жидкости за счет работы внутренних сил, не являются обратимыми. Например, при торможении потока в течение времени 4 жидкость продолжает двигаться со скоростью VQ относительно стенок трубы, следовательно, неизбежны гидравлические потери и превращение части кинетической энергии потока в тепло. В процессе торможения не вся кинетическая энергия перейдет в запас энергии упругого сжатия, часть ее за счет работы вязких сил превратится в тепло. [c.367]

Сложнее решается вопрос о значении собственной температуры на главной части поверхности, омываемой быстродвижущимся потоком газа. В пограничном слое, будь то ламинарном или турбулентном, происходит торможение элементов потока из-за действия соответствующих сил трения и, следовательно, имеет место внутреннее тепловыделение. Поскольку в направлении к стенке тепло, по условию, передаваться не может, тепловыделению вследствие трения противостоит теплопроводность (молекулярная или турбулентная) в направлении менее разогретой области, т. е. прочь от стенки. В стационарном состоянии оба взаимно противоположных эффекта компенсируют друг друга в каждой точке поля, обусловливая установление некоторого стабильного профиля температур по внешней нормали к стенке. Чем интенсивнее будет теплопроводность при фиксированной мощности местного тепловыделения, тем меньшей окажется равновесная температура на данном удалении от стенки и, следовательно, на самой стенке. Это рассуждение, как, разумеется, и основное уравнение энергии (4-22), указывает на роль числа Прандтля (отношение коэффициентов кинематической вязкости и температуропроводности) при решении задачи о собственной температуре стенки. На рис. 5-6 приведена для примера расчетная эпюра температур по нормали к продольно обтекаемой воздухом пластине при ламинарном пограничном [c.139]

Процесс генерации неравновесных носителей быстрыми электронами носит многоступенчатый характер. Первичные электроны, взаимодействуя с твёрдым телом, теряют свою энергию в осн. на ионизацию атомов. Электроны, образующиеся в результате ионизации и оже-эффекта, могут обладать энергией, достаточной для осуществления последующих актов ионизации и создания электроннодырочных пар. Кроме того, в процессе торможения первичных и относительно быстрых внутренних вторичных электронов возможно возбуждение плазмонов, распад к-рых также сопровождается генерацией электронно-ды- [c.555]

ЭМИССИЯ акустическая — излучение упругих вом, возникающее в процессе перестройки внутренней структуры твёрдых тел. Э. появляется при пластич. деформации твёрдых материалов, при возникновении и развитии в юа дефектов, напр, при образовании трещин, при фазовых превращениях, связанных с изменением кристаллич. решётки, а также при резании твёрдых материалов. Физ. механизмом, объясняющим ряд особенностей Э., является движение в веществе дислокаций и их скоплений. Неравномерность, прерывистость дислокационных процессов, связанных с отрывом дислокаций от точек закрепления, торможением их у препятствий, возникновением и уничтожением отд. дислокаций, является причиной, обусловливающей излучение волн напряжения, т, е. Э, Соответственно акустич. Э. имеет взрывной , импульсный характер длительность импульса может составлять 10 — 0 с, энергия отд, импульса—от 10 до 10 Дж. [c.612]

Парадокс 54, 57, 59, 70 Передаточное отнощение 24, 132, 155 Передаточное отнощение номинальное 30, 155 Передаточное отнощение планетарного механизма внутреннее 145, 275 Передаточное число Й8, 293 Период торможения 295 Период разгона ПО, 112, 295 Планетарная передача 132, 233 Поверхность охлаждения 100 Поверхность тора 224 Поворот потока 139 Поворотные лопатки 128, 129, 136 Подведенная энергия 112 Подобие 46, 47, 48 [c.316]

Коэффициенты, применяемые для характеристики аэродинамических качеств диффузоров, приведены в табл. 1-38, а их физический смысл уясняется при рассмотрении процесса течения газа в тепловой диаграмме (рис. 1-50). На рис. poi — давление полного торможения перед диффузором р1 — статическое давление в узком сечении геометрического диффузора р2, рт— статическое и полное давление в выходном сечении Но — теплоперепад, соответствующий кинетической энергии потока во входном сечении Ак — теплоперепад, эквивалентный кинетической энергии в выходном сечении (потери с выходной скоростью) ДА — внутренние потери в диффузоре Ап— увеличению потенциальной энергии в диффу- [c.93]

Стоящая слева сумма удельных энтальпии и кинетической энергии, сохраняющаяся при адиабатическом движении частиц газа вдоль их траекторий (линий тока), носит наименование полной энтальпии. Иногда говорят энтальпия торможения следует избегать термина полная энергия , так как он уже использован для суммы удельных внутренней и кинетической энергий в 12. [c.99]

В работе Лакса, опубликованной в 1954 г., сама численная схема гораздо менее важна, чем использованная форма дифференциальных уравнений — консервативная форма. Лаке показал, что преобразованием обычных уравнений гидродинамики, в которых зависимыми переменными являются скорость, плотность и температура, можно получить систему уравнений, в которой в качестве зависимых переменных служат количество движения, плотность и удельная внутренняя энергия торможения. Эта новая система уравнений отражает сущность физических законов сохранения и позволяет сохранять интегральные характеристики течения в конечно-разностной схеме. Такая система уравнений широко используется в настоящее время для расчета распространения ударных волн независимо от применяемых конечно-разностных схем, поскольку скорость плоской ударной волны точно рассчитывается любой устойчивой схемой (см. Лонгли [1960] и Гари [1964]). [c.23]

Здесь ) DIDJ = д Ш + йд/дх + vdldy — субстанциональная производная, D = y-V — дивергенция скорости, ёх = ё + V /2 — внутренняя энергия торможения ) на единицу массы, —вектор потока тепла, Т — тензор полных напряжений. Для определения этих величин необходимы дополнительные соотношения. В компоненты тензора Т входят как давление, так и вязкие напряжения. Гравитационная постоянная, используемая Шлихтин-гом [1968], в приведенную систему не введена явно, но неявно она включается в принятую здесь систему единиц. [c.317]

В процессе расширения в вакуум газ вначале приобретает кинетическую энергию за счет убыли внутренней энергии. Затем в результате полного торможения потока газа по окончании его перетекания в ранее вакуумированную часть сосуда внутренняя энергия восстанавливается до начальной величины. Этот процесс иллюстрируется рис. 7-17, в, где в процессе 1-2 происходит уменьшение внутренней энергии, в результате которого возникает кинетическая энергия перемещения рабочего тела, а в процессе 2 -2 происходит восстановление внутренней энергии в результате процесса торможения. В этом процессе Uj=it2, т. е. внутренняя энергия газа по окончании процесса равна внутренней энергии до начала процесса, хотя в течение самого процесса расширения в соответствии со сказанным выше внутренняя энергия газа вначале уменьшается, а затем возрастает до прежнего значения. В связи с этим очевидна некоторая условность равенства (7-151). Однако если представить себе каскад подобных элементарных процессов, т. е. процессов заполнения рабочим телом большого количества последовательно подключаемых вакуумирован-ных влементарнык сосудов, то в пределе процесс будет стремиться к dU=0 (рис. 7-17, г). [c.249]

Особо следует сказать о перспективах развития электромобильного транспорта, преимущества которого по сравнению с автомобилями, оснащенными двигателями внутреннего сгорания, заключаются в их почти полной экологической безвредности и в снижении расхода нефтяного топлива. Кроме того, конструкция электромобилей позволяет осуществлять рекуперацию энергии при торможении. [c.63]

Электротали первого из перечисленных типов являются наиболее совершенными. Характерные наличием двух тормозов (основного спускного грузоупорного, обеспечивающего плавный спуск груза, и дополнительного, дискового, предназначенного для поглощения кинетической энергии ротора и уменьшения пути торможения при малых грузах), они обладают относительной простотой конструкции. Сложный в изготовлении редуктор с двойной планетарной передачей по фиг. 2, а может быть заменён более простым шестерёнчатым редуктором с внутренним зацеплением шестерён по фиг. 2, б или редуктором с наружным зацеплением. При компактности, простоте сборки и разборки и доступности осмотра единственный недостаток — несколько увеличенная длина — не снижает их эксплоатацион-ных достоинств, а конструктивная надёжность обусловливает их длительную безотказную работу. [c.872]

Для определения основных газодинамических характеристик влажнопаровых диффузоров рассмотрим процесс в подводящем сопле и диффузоре в тепловой диаграмме (рис. 7.5,а). Состояние торможения изображается точкой О, расположенной ниже пограничной кривой. Действительный процесс расширения в сопле отвечает линии 01, а параметры торможения перед диффузором отвечают точке Oi(poi, Хо, Toi). Статические параметры перед диффузором в точке 1 — Pi, Xi, Т. За диффузором состояние торможения определяется в точке Ог(Ро2, Jfo2, Т ), статические параметры в точке 2 — Р2, Х2, Tz- Коэффициент внутренних потерь кинетической энергии определяется по очевидной формуле [c.236]

Дислокации и физические свойства кристаллов. Д, влияют в первую очередь на механич. свойства твёрдых тел (упругость, пластичность и прочность), для к рых их присутствие часто является определяютцим. Упругие поля Д. изменяют оптич. свойства кристаллок, на чём основан метод наблюдения изолированных Д. в прозрачных материалах (рис.. 3). Т. к. упругие нанри-жения сравнительно легко вовлекают Д. в движение, то в случае интенсивных тепловых колебаний кристалла (см. Колебания кристаллической решётки) Д. периодически смещаются из своих равновесных положений и часть энергии колебаний идёт на их перемещение. Но т. к. движение Д. сопровождается опредол. торможением, то Д. рассеивают колебат. энергию, давая ощутимый вклад во внутреннее трение в твердых телах. [c.638]

Торможение потока в диффузоре различно для различных линий тока, ко при использовании некоторой средней скорости С2 процесс торможения может быть изображен так, как это показано на рис. 10.2. Кинетическая энергия на входе определяется перепадом энтальпии ДЯ1(С1 = Си=К2АЯ1). Перепады энтальпий Айв.с, A/i[,2 и А/г определяют соответственно выходную кинетическую энергию, энергию, преобразованную в давление, и внутренние потери в диффузоре. Тогда, баланс кинетической энергии запишется в виде [c.269]

Сектора 9 образуют цилиндрический корпус барабана с профильной рабочей поверхностью, состоящий из двух ступиц — внутренней и наружной. При помощи внутренней ступицы 1 барабан крепится на валу сборочного станка, внутренняя и наружная ступицы соединены рычагами и шарнирами с секторами барабана. Складывание полудорнового шестисекторного сборочного барабана происходит за счет центробежных сил инерции при торможении внутренней ступицы. За счет кинетической энергии вращения инерционных масс при складывании барабана разжимается пружина, рычаги и наружная ступица поворачиваются в шарнирных соединениях, и барабан складывается. Сектора барабана при складывании заходят один за другой, прижимаются к оси, так что наибольший диаметр описанной окружности сложенного барабана становится меньше диаметра окружности бортовой части покрышки. Это создает условия для свободного снятия собранной покрышки с барабана. [c.196]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...