Переход потенциальной энергии потока в кинетическую энергию

Переход потенциальной энергии потока в кинетическую энергию [c.212]

При движении газового потока через лабиринтное уплотнение происходит расширение газа. Этот процесс осуществляется путем многократного преобразования потенциальной энергии давления в кинетическую энергию газового потока в узкой части. щели с последующей почти полной диссипацией кинетической энергии в камерах лабиринта. Чем большая доля кинетической энергии в каждой камере переходит в теплоту, тем большее сопротивление движению газа создает уплотнение. В направлении от входа к выходу уплотнения давление понижается, удельный объем газа и скорость потока увеличиваются. В зазоре на последнем лабиринте устанавливается наибольшая скорость, которая может достичь скорости критического течения. [c.385]

Как видно, подтопленный водослив характеризуется в общем случае наличием одного положительного перепада Zj и одного отрицательного перепада Zb - Свободная поверхность за сечением 2—2 может подниматься вверх на величину Z , благодаря тому, что часть кинетической энергии потока в этом месте переходит в потенциальную энергию. В связи с этим перепад [c.424]

Итак, нами установлено, что при истечении рабочего тела из цилиндрического или суживающегося сопла скорость потока на выходе из него не может быть больше местной скорости звука. А это значит, что при истечении упругих тел, в частности идеального газа через цилиндрические и суживающиеся сопла в среду с давлением рср < Ркр, только часть потенциальной энергии потока, соответствующая перепаду давления от /)i до ркр, переходит в кинетическую энергию потока, хотя поток по выходе из сопла и будет продолжать расширяться с понижением своего давления от ркр до рср, но это расширение будет происходить неорганизованно и потенциальная энергия потока будет расходоваться на образование вихрей и т. д. [c.48]

Установим зависимость между изменением удельной энтальпии жидкости и соответствующим изменением скорости, т. е. исследуем процесс перехода удельной потенциальной энергии потока в удельную кинетическую. [c.212]

Отсюда очевидно определенное сходство между процессами дросселирования и трения, хотя первый в отличие от второго характеризуется увеличением кинетической энергии потока за счет убыли энтальпии с последующим торможением и обратным переходом кинетической энергии потока в потенциальную, характеризуемую возрастанием энтальпии до ее первоначальной величины указанный процесс четко иллюстрируется г,s-диаграммой (рис. 7-11, б). Здесь J—2 отражает процесс уменьшения энтальпии в дросселе при падении давления pi до 2 —2 — процесс торможения потока за дросселем, в ре- [c.239]

В результате описанного цикла превращений и перехода потенциальной энергии электростатического поля в кинетическую энергию движущихся электронов новый световой поток 8, несущий изображение шва с дефектами, усиливается примерно в 1000 раз по сравнению с тем, который первоначально образуется люминесцентным слоем 4. [c.678]

Трение газа о стенки труб, конечно, происходит, но так как трубы нетеплопроводны, то выделившееся в результате трения тепло остается в потоке. Следовательно, величина полной энергии, проходящей с потоком через любое поперечное сечение трубы, от трения не изменяется. Изменяется только распределение энергии по видам кинетическая энергия уменьшается, а потенциальная— растет. Согласно этому закону полная энергия воздуха в струйке, которую мы рассматривали, не изменяется по ее длине, но может переходить из одного вида в другой. [c.40]

Часть удельной потенциальной энергии воды в верхнем бьефе (у О) при движении потока по водосливу переходит в кинетическую, которая достигает максимального значения в сжатом сечении (рис. 10.4) [c.121]

На рис. 22.22, г, д представлены схемы движения через подтопленные водосливы. Во всей области движения глубины больше Акр, поток находится в спокойном состоянии. При этом в начале подтопления (рис. 22.22, г) движение характеризуется образованием волн на пороге (при спокойном состоянии потока). По мере увеличения степени подтопления, т. е. увеличения А/Яр, такая схема движения сменяется схемой, представленной на рис. 22.22, д. Поверхность воды на пороге почти горизонтальна, образуются два перепада свободной поверхности. Первый перепад 61 определяет скорость на пороге, а второй — перепад на выходе с порога водослива б — появляется в связи с переходом части кинетической энергии в потенциальную, ибо и , б < у ( н. б — средняя скорость в нижнем бьефе, у — средняя скорость на пороге). Перепад б называется перепадом восстановления. Его необходимо учитывать при расчетах подтопленных водосливов с широким порогом. [c.146]

Итак, член (T Vze ) всегда положительный, а это значит, что во всех потоках жидкости происходит деградация механической энергии в тепловую и поэтому реальные процессы необратимы. При отсутствии члена (f.Va ) все формы энергии, включенные в уравнение (2.34) —кинетическая, внутренняя и потенциальная, могут полностью переходить из одной в другую. Присутствие членов р (V. w) и (т Vw) в уравнении (2.34) говорит о том, что в жидкости может происходить внутреннее нагревание (охлаждение). Следовательно, когда говорят изотермическая система , то имеют в виду такую, в которой теплота генерируется (поглощается) так, что.не заставляет значительно изменяться температуру. [c.22]

Участок сжатия, ограниченный сечением в — в и сечением н — и, намеченным в месте выхода потока из отверстия, образованного перемычкой. Этот участок характеризуется интенсивным преобразованием потенциальной энергии в кинетическую. Потери напора на этом участке сравнительно малы. Как видно из чертежа, на данном участке возникает максимальный перепад Z", обусловленный в основном переходом потенциальной энергии в кинетическую. [c.458]

Это значит, что di и d (w /2) равны по значению и противоположны по знаку. При ускоренном движении приращение кинетической энергии получается за счет энтальпии, при замедленном, наоборот, переходит в энтальпию. Поэтому энтальпию иногда называют потенциальной энергией потока. [c.206]

Иные условия складываются для основных носителей. При переходе из одной области полупроводника в другую они должны преодолевать потенциальный барьер высотой qVn, сформировавшийся в р—/г-переходе. Для этого они должны обладать кинетической энергией движения вдоль оси ж, не меньшей Согласно (8.14) к р— -переходу подходят следующие потоки основных носителей [c.221]

Нагретый газ высокого давления вначале претерпевает процесс расширения в турбине, при котором часть его энергии переходит в механическую работу. Эта работа расходуется на вращение компрессора и привод всех вспомогательных агрегатов, обслуживающих двигатель и самолет. В двигателях двухвальной схемы две механически не связанных между собой турбины приводят во вращение два последовательно расположенных компрессора. На выходе из турбокомпрессора газовый поток обладает высокой потенциальной энергией благодаря тому, что работа расширения газа в турбине (вследствие его нагрева) значительно превышает потребную работу сжатия воздуха в компрессоре. Потенциальная энергия газа в выходном сопле преобразуется в процессе расширения в кинетическую, чем и обеспечивается ускорение газового потока при его прохождении через двигатель. [c.12]

Анализ уравнений энергии (3.5), (3.5а) и (3.56) показывает, что скорость потока не может расти беспредельно, а ограничивается некоторой максимальной величиной Смаке, которая достигается при полном переходе всей располагаемой энергии в кинетическую. Ясно, что при этом потенциальная энергия, характеризуемая вторым членом [c.56]

Следуя предложению автора [2], эксергией экстракции будем называть полную обратимую полезную работу, необходимую для экстракции заданной смеси из внешней среды в режиме стационарного потока (в отсутствие заметных изменений кинетической и потенциальной энергий) и для дальнейшего перехода в мертвое состояние, т. е. к Го и ра- Предполагается, что размеры воображаемой внешней среды настолько велики, что ее состав при этом не меняется. Числа различных компонентов в рассматриваемой смеси и во внешней среде обозначим соответственно k м z [k <. г), индексом t —типичный экстрагируемый компонент, причем его парциальные давления во внешней среде и в рассматриваемой смеси в мертвом состоянии обозначим соответственно р. я р. [c.421]

Примерами инструментов первой группы (издающих звуки аэродинамически) могут служить некоторые духовые инструменты, в частности блок-флейта (продольная флейта, или рекордер) и диапазонные органные трубы. Произвести звук без подачи энергии невозможно. Мы уже видели, что звук —это просто способ передачи энергии сквозь воздух или какую-либо другую среду в виде волн давления, в которых энергия непрерывно и быстро переходит из одной формы в другую из потенциальной в кинетическую и обратно. При колебании поршня в трубе энергию поставлял вращающийся коленчатый вал, в случае пульсирующего баллона — насос. В духовой инструмент энергию подает сам музыкант, который давлением своих легких вдувает в него модулированную струю воздуха. На рис. 5 изображена блок-флейта. Воздух, сжатый в легких, вдувается через узкую щель мундштука и выходит из него в виде короткой струи при этом то по одну, то по другую сторону от струи образуются вихри. Они возникают потому, что по обе стороны от быстро движущегося потока воздуха давление падает. Это можно увидеть, например, если дунуть на монетку, лежащую на столе монетка перевернется. Падение давления вызывает отсасывание струи с боков поэтому большая скорость воздуха, выходящего из мундштука, и турбулентность струи приводят к образованию вихрей. Затем эти вихри сталкиваются с клиновидным выступом амбушюра флейты и проходят сверху или снизу выступа. Практически именно положение этого выступа определяет частоту образования вихрей чем меньше расстояние от отверстия мундштука до выступа, тем чаще образуются вихри. Точно так же, чем сильнее дует музыкант, тем больше скорость воздушной струи и частота образования вихрей. [c.38]

Итак, член (— х Угу) всегда положительный, а это значит, что во всех потоках жидкости происходит деградация механической энергии в тепловую и поэтому реальные процессы необратимы. При отсутствии члена (1 Уги) все формы энергии, включенные в уравнение (11-34) — кинетическая, внутренняя и потенциальная, могут полностью переходить из одной в другую. Присутствие членов р (V ) и (t Vw) в уравнении (П-34) говорит о том, что в жидкости может [c.23]

Напомним, что мы приняли участки деформации потока при изменении его сечения пренебрежимо малыми. На самом деле потери напора и переход кинетической энергии в потенциальную и обратно происходят на участке деформации в окрестностях сечений 1—1, 2—2 и 3—3. [c.70]

В простейшем виде скоростная трубка, называемая трубкой Пито (рис. 44, а), представляет собой изогнутую под прямым углом трубку небольшого диаметра, которую устанавливают в потоке открытым нижним концом навстречу течению жидкости. Верхний конец трубки выводят из потока наружу. Если такую трубку установить в открытом потоке, например в канале, где на свободной поверхности жидкости давление равно атмосферному, то высота к поднятия жидкости в трубке над поверхностью потока будет представлять собой величину скоростного напора м /(2 ) в точке установки трубки. (В этой точке струйка тормозится, и ее кинетическая энергия переходит в потенциальную.) Таким образом. [c.75]

В начальной стадии подтопления на пороге наблюдается течение с образованием волн. С увеличением степени подтопления образуется форма свободной поверхности с двумя перепадами (рис. 10-20). Первый является следствием потерь энергии потока на вход, второй—-перехода части кинетической энергии в потенциальную при уменьшении скорости за водосливом (перепад восстановления). [c.283]

Цель работы. 1. Исследование перехода энергии в потоке из потенциальной в кинетическую и обратно в соответствии с уравнением Бернулли в условиях плавно изменяющегося движения. 2. Построение пьезометрической линии и линии удельной энергии для потока по опытным данным. [c.350]

Ранее было установлено, что для ускорения потока до критической скорости с успехом могут быть использованы сужающиеся или цилиндрические сопла. При этом будет полностью использован весь перепад давлений от давления на входе в сопло до давления на выходе р.. = р = р,ф. Эти сопла получили название дозвуковых. В случае ирименения таких соил для истечения газа в среду, давление которой нил<е критического (р . Ри ), полезно используется только часть располагаемого перепада от р, до Рщ т. е. обеспечивается только частичный полезный переход энергии давления в кинетическую энергию струи. Остальная часть потенциальной энергии безвозврат1ю теряется в пространстве на образование завихрений, [c.113]

Это равенство пре 1ставляет собой геометрическую интерпретацию уравнения Бернулли для потока реальной жидкости. Здесь наглядно видны потери энергии на преодоление трения по длине, переход потенциальной энергии потока в кинетическую и наоборот. [c.38]

В реальном же процессе, например при однократном сужении потока, какое показано на рис. 9-19, лишь точки / и 2 дают действительные равновесные состояния газа — начальное и конечное, а промежуточные точки линии i-2 действительному процессу не соответствуют. Увеличение скорости в узком сечении происходит зз счет уменьшения энтальпии газа, а следовательно, сопровождается понижением температуры. Лишь в дальнейшем, по мере перехода кинетической энергии потока в потенциальную, температура газа восстанавливается. Равным образом нельзя рассматривать реальный процесс дросселирования и как изоэнтальпический, т. е. протекающий при i= onst. [c.168]

Для перехода от меньшего сечения трубы (канала) к большему (преобразования кинетической энергии потока в потенциальную или динамического давления в статическое) с минимальными потерями полного давления устанавливают плавно расширяющийся участок—диффузор (рис. 5-1) Вследствие того, что в диффузоре с ростом площади поперечного сечения средняя скорость потока при увеличении угла расширения а падает, общий коэффищ1ент сопротивления диффузора, приведенный к скорости в узком (начальном) сечении, становится до определенных пределов а меньшим, чем для такой же длины участка трубы постоянного сечения с площадью, равной начальной площади сечения диффузора. [c.184]

В идеально , несжимаемой жидкости результирующая давле-НИ11, приложенных к поверхности тела при его обте <ани потоком с постоянной на бесконечности скоростью, равна, как известно из предыдуще главы, улю. В этом и заключается так пазывае- мый парадокс Даламбера (глава IV, 7). В идеальной, сжимаемой жидкости результирующая давлений остается равной нулю до тех пор, пока не появляются скачки уплот ения. В скачке происходит потеря энергии потока (как кинетической, так и потенциальной). В условиях идеальной жидкости энергия потока расходуется в скачке на неадиабатическое сжатие газа, а в реально жид ч-ости — еще и на работу сил трештя в конечном счете энергия потока переходит в скачке в тепловую энергию. [c.349]

Кавитация — это процесс образования и быстрого исчезновения пузырьков паров жидкости вследствие локального изменения давления в потоке жидкости. При местном ускорении потока потенциальная энергия давления переходит в кинетическую ускорившегося потока жидкости. В этом месте давление понижается и возможно локальное вскипание жидкости с образованием пузырьков паров. При дальнейшем движении потока в случае его торможения происходит обратный переход кинетической энергии потока в потенциальную и локал1>ное давление повышается. Пузырьки нара мгновенно исчезают если это яв.1енте происходит на поверхности твердого тела, то при исчезновении пузырькл эта поверхность испытывает локальный гидравлический удар. Разрушение поверхностного слоя металла под влиянием многократных гидроударов называется кавитационной эрозией. [c.280]

Поток, направленный вниз, способствует возникновению отраженной волны. Верхний поток, обладающий запасом кинетической энергии, накатывается на откос (рис. XXVI. И). По мере перемещения этого потока вверх увеличивается относительная его аэрация и уменьшается скорость-вследствие перехода кинетической энергии в потенциальную. После полного израсходования кинетической энергии поток скатывается с откоса. Стекающая масса воды усиливает отраженную волну и влияет на увеличение глубины, на которой происходит разбивание под.чодя-щих к стенке волн. [c.524]

При встрече ракеты с потоком воздуха кинетическая энергия переходит В потенциальную. При этом уменьшается скорость движения и увеличивается температура воздуха. Торможение потока воздуха носовой частью ракеты вызывает сжатие и нагревание воздуха перед ней. В самом центре потока происходит полное торможение, т. е. вся кинетическая энергия переходит в потенциальную. Температура, которую при этом будет иметь воздух, называется температурой торможения. Точка, в которой скорость воздуха принимает нулевое значение, называется К ритической точкой. Естественно, что чем выше скорость движения, тем больше сжатие и, следовательно, больше.температура воздушного потока. Часть тепла при этом отводится в окружаюш,ее пространство, а часть—воспринимается носовой частью поверхности ракеты. [c.89]

Турбгшные пневматические двигатели используют кгшетиче-скую энергию потока сжатого воздуха, расширяющегося в неподвижном сопле, в котором потенциальная энергия сжатого воздуха переходит в кинетическую энергию потока, направляемого на решетку турбинного колеса. На лопатках турбины поток разворачивается. В результате изменения количества движения потока на колесе возникает крутящий момент [c.302]

Чтобы объяснить это явление, обратимся к эпюрам ос-редненных скоростей по сечению (на рис. 105 такие эпюры показаны для двух сечений). Нетрудно заметить, что условия движения для струек в основной толще потока и вблизи стенки неодинаковы. В основной толще потока струйки обладают значительной кинетической энергией, за счет которой и происходит указанный переход части кинетической энергии в потенциальную. Струйки же вблизи стенки вследствие малой скорости имеют весьма малую кинетическую энергию , поэтому движение частиц здесь вообще затруднено в направлении положительного градиента давления, т. е. в сторону от меньших давлений к большим. Может наступить момент, когда частицы в этих струйках остановятся и начнут двигаться в обратном направлении, несмотря на то что в основном потоке частицы продолжают двигаться вперед. Количество заторможенной жидкости между стенкой и основным потоком быстро увеличивается и область возвратного течения все больше расширяется, пока совсем не вытесняет транзитный поток от стенки. Так возникает указанный выше отрыв потока от стенки. [c.183]

В диффузор 3. Лопатки диффузора укреплены в неподвижном корпусе компрессора и при движении газа по каналам диффузора кинетическая энергия потока переходит в потенциальную, т. е. происходит повышение давления. Далее газ повышенного давления через выходной патрубок поступает к потребителю (в одноступенчатом центробежном компрессоре), либо поступает в центр диска 2-й ступени (в многоступенчатом ко.мпрессоре). Как известно, работа, затрачиваемая в диффузоре на сжатие газа, численно равна располагаемой работе, но с обратным знаком, т. е. равна технической работе поршневого компрессора. Степень сжатия газа в одноступенчатом центробежном компрессоре лимитируется максимально возможной скоростью входа газа в диффузор, т. е. максимально допусти.чюй частотой вращения вала центробежного ко.мпрессора. [c.87]

Подлежащий сжатию газ поступает через входной патрубок в каналы, образованные лопатками рабочего колеса. При враш,енни колеса находящийся между лопатками газ приходит во вращение и под действием центробежной силы выбрасывается в диффузор при этом на входе в колесо образуется разрежение, вследствие чего новые порции газа давлением атмосферы непрерывно подаются в нагнетатель. Кинетическая энергия, полученная газом на выходе из колеса, переходит в диффузоре в потенциальную энергию давления, обусловлива необходимую степень сжатия газа. Таким образом, в компрессорах второй группы сжатие осуществляется за счет торможения потока газа. [c.360]

Уравнения (54), (55) и (56) представляют собой не что иное, как уравнения сплошности (неразрывности) среды текущего потока. В расширяющемся потоке происходит непрерывное падение давления р и увеличение удельного объема и кроме того, если поток тепло- и энергоизолирован от окружающей среды, то имеет место непрерывный рост скорости с движения (освобождающаяся при расширении потенциальная энергия потока непрерывно переходит в его кинетическую энергию). [c.46]

На участке расширения происходит преобразование кинетической энергии в потенциальную, сопровождаемое большой потерей энергии. На участке перехода неравномерный профиль осредненных скоростей в сечении х — х постепенно выравнивается и приобретает форму, характерную для равномерного течения. Это выравнивание профиля осредненной скорости и постепенное затухание повышенных по сравнению с равномерным потоком пульсаций скорости сопровождается сравнительно небольшой потерей энергии. Таким образом, основные потери энергии происходят на участке расширения вследствие того, что между транзитным потоком и циркуляционными зонами возникают значительные силы взаимодействия. Если жидкую поверхность раздела заменить твердой криволинейной стенкой такого же очертания, то потери энерши на участке расширения заметно уменьшатся, так как силы взаимодействия между транзитным потоком и указанной твердой стенкой существенно меньше, чем между транзитным потоком и циркуляционными зонами. Потери энергии на местном сопротивлении определяются по формуле (72), в которой в качестве характерной скорости можно принять как скорость и, в сечении 1—1, так и скорость V2 в сечении 2—2. Разумеется, величина коэффициента сопротивления в формуле (72) будет зависеть от того, какая скорость принята в качестве. характерной. Поэтому различают коэффициенты 1 и 2, вычисленные по скоростям соответственно в сечениях I—1 и 2—2 [c.71]

Во многих случаях более целесообразно для создания измерительного сигнала использовать энергию, подводимую извне. В преобразователях такого типа обязательно наличие двух энергетических контуров. В одном из них, сигнальном, имеется поток энергии высокого уровня, получаемый от постороннего источника. В этом контуре осуществляется перевод энергии из одной формы в другую, без изменения ее вида. Соотношение между кинетической и потенциальной энергиями в сигнальном контуре определяется значениями внутренних связей в системе, образующей этот контур. Напомним, что связями в несвободных системах, к которым относятся все машины, механизмы или приборы, называют ограничения, наложенные на движение систем. Эти ограничения могут быть геометрическими (определяющими движение механических элементов), кинематиче- скими (определяющими возможные усилия в системе) и чисто физи- ческими (определяющими интенсивность перехода кинетической энергии в потенциальную и наоборот). [c.89]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...