Показатель изоэнтропы двухфазных сред

ПОКАЗАТЕЛЬ ИЗОЭНТРОПЫ ДВУХФАЗНЫХ СРЕД [c.72]

Отсюда становится ясно, сколь важным дря описания динамических свойств теплоносителя является учет сжимаемости его, обобщенным показателем которой может служить показатель изоэнтропы. Прежде чем заняться поисками обобщенной зависимости для показателя изоэнтропы, рассмотрим, как оцениваются динамические свойства двухфазной среды в рамках получивших в настоящее время распространение моделей и расчетных схем. [c.31]

Выражение (3.17), как уже отмечалось, получено в предложении, что в двухфазной смеси Fj. = = Уем - Такими взаимопроникающими средами по отношению друг к другу являются газ и жидкость, когда они образуют гомогенную среду — раствор. В том случае, когда смесь газа с жидкостью является гетерогенной, каждая из фаз имеет свой собственный объем, а объем их смеси равен сумме объемов фаз = = Кж + V. ). Если в выводе уравнения для показателя изоэнтропы исходить из таких представлений о двухфазной смеси, то выражение для него получится в виде [c.66]

Для обратимых равновесных потоков показатель изоэнтропы дает возможность определить соотношение между давлением и плотностью, скорость потока, термодинамическую скорость звука и ряд других газодинамических характеристик. Однако большинство встречающихся на практике процессов течения двухфазных сред происходит неравновесно. Степень неравновесности зависит от многих факторов градиентов скоростей фаз, дисперсности среды, времени процесса, начальных и граничных условий и т. п. Причем в зависимости от размеров и структуры жидкой фракции в процессе расширения двухфазной смеси возможны не только конденсация, но и испарение — подсушка среды. Кроме того, скорости фаз в потоках, как правило, различаются, что приводит к дополнительным потерям на трение, выделение тепла и соответственно рост энтропии, Очевидно, что в этих условиях использовать термодинамический показатель k нельзя и речь может идти лишь о показателе адиабаты, учитываюшем степень неравновесности и необратимости процесса. Если исключить из анализа явления, характерные и для однофазных сред потери в пограничном слое, потери от неравномерности поля скоростей в вязких средах и др., то основными причинами необратимости процессов в двухфазных потоках можно считать потери от механического взаимодействия теплообмена и массообмена при конечной скорости обменных процессов между фазами. [c.73]

Таким образом, из предыдущего анализа следует, что показатель изоэнтропы влажного пара является весьма ограниченным и частным параметром среды, не распространяющимся на чрезвычайно важную для энергетических устройств область неравновесных состояний, за исключением границ этой области. В области неравновесных состояний двухфазной среды на смену показателю изоэнтропы приходит показатель адиабаты, который может быть подсчитан по формуле (3-132). [c.77]

Если известны показатели изоэнтроп для пара k , жидкости кв и двухфазной среды при равновесном расширении йр, то коэффициент снижения (недоиспользования) располагаемого перепада энтальпий можно определить по формуле (3-135). Эта формула (см. 3-7) определяет снижение располагаемого перепада энтальпий из-за неравновесности процесса расширения переохлажденного пара. Коэффициент зависит, в основном, от степени расширения е, начальной степени влажности уо и свойств рабочей среды. В процессе расширения до скачка конденсации этот коэффициент не учитывает необратимых потерь. [c.125]

При этом для показателя изоэнтропы к предложено выражение, которое позволяет не только определять скорость звука на реальной нижней границе дисперсии, но и по известным параметрам заторможенного потока двухфазной смеси определять критические параметры смеси, критический расход и критическую скорость истечения двухфазной смеси. Выражение (2.13) обладает тем преимуществом перед другими известными выражениями для определения скорости звука в двухфазной смеси, что одинаково хорошо описывает скорость распространения возмущения в среде с любой степенью сжимаемости на верхней и нижней границах дисперсии, а также при неполном обмене количеством движения между фазами. Различными будут лишь выражения для показателя изознтропы. Так, например, для идеального газа к = ср/с -, на верхней границе дисперсии звука показатель изоэнтропы смеси равен значению показателя изознтропы сжимаемой фазы, а для термодинамически равновесной скорости звука на нижней границе дисперсии к = (Т/р) (yj p) х y-(dpldT) , Предложенное в [55] выражение для показателя изоэнтропы однородной двухфазной смеси получено в предположении, что фазы являются взаимопроникающими и ведут себя в смеси подобно смеси разнородных газов (Fj. = Уж = см)-В [58] предложено аналогичное выражение для показателя изоэнтропы двухфазной смеси пузырьковой структуры, в которой Уем = Уг + Уж- [c.37]

На рис. 3.1 в качестве примера приведена зависимость показателя изоэнтропы двухкомпонентной газожидкостной смеси двухатомного газа (f j, = 1,4) и несжимаемой жидкости от объемной доли газа в смеси. Полученная зависимость позволяет по известным параметрам заторможенного потока определять критические параметры смеси, критический расход, критическую скорость истечения однородной двухфазной смеси, а также скорость распространения возмущений в однородной двухфазной смеси, если в самой волне возмущения из всех обменных процессов успевает полностью завершиться обмен количеством движения. Как показывают эксперименты [23], вследствие большого градиента давления вблизи критического сечения двухфазная среда в нем явля- [c.56]

Глубокий и всесторонний анализ возможности использования зависимости (3.17) для анализа условий формирования кризиса течения в двухфазном потоке, а также экспериментальное подтверждение ее достоверности достаточно полно представлено в монографии [55]. Здесь в качестве примера приведены лишь некоторые из них. Так, на рис. 3.2 представлено сопоставление расчета критической скорости истечения воздухо-водяного потока по (3.17) с экспериментальными данными работы [16] (кривая 2), а также скорости распространения возмущений в воздухо-водяной среде с данными работы [43] (кривая 1). На рис. 3.3 аналогичное сопоставление выполнено для скорости распространения возмущений в пароводяной смеси, а на рис. 3.4 приведены удельный критический расход вскипающей жидкости, найденный с помощью зависимости (3.17), и рез) льтаты экспериментов, проведенные различными исследователями по истечению насыщенной воды через цилиндрические каналы 6 критический расход и критическая скорость истечения насыщенной жидкости, расчитанные с помощью зависимости для показателя изоэнтропы (3.17), в безразмерной форме могут быть обобщены для различных веществ. При этом форма обобщения является одной из форм проявления закона соответственных состояний (рис. 3.5 и 3.6). [c.58]

Если рассматривать только мелкодисперсную влагу (ее парциальная степень влажности дальше обозначается которая вместе с паровой фазой обтекает носик трубки, то можно предполагать, что в критической точке устанавливается давление изоэн-тропийного торможения этой двухфазной среды. Приняв для процесса сжатия показатель изоэнтропы k, найдем динамический напор по обычной формуле газодинамики [c.152]

Изложенные идеи совместно с известными положениями механики сплошной среды, прил1ененные к анализу критического режима истечения двухфазной смеси через адиабатный канал, приводят к следующему трансцендентному выражению для показателя адиабаты (изоэнтропы) двухфазной гомогенной смеси [c.173]

Учитывая также то, что из-за механические и теплового взаимодействия фаз в реальных условиях двухфазной среды эсегда имеют место потери кинетической энергии, можно сделать вывод о том, что в этом случае показатель изоэнтропы утрачивает то значение, которое он имеет в расчетах потоков гомогенных сред, и в общем случае не является критерием подобия. [c.18]

Проанализируем полученное решение. Прежде всего отметим, что скорость звука в двухфазной среде вблизи пограничной кривой не равна скорости звука в сухом паре непосредственно над пограничной кривой. Это объясняется тем, что при распространении звуковой волны во влажном паре, т. е. при сжатии и разрежении среды, происходит переход вещества из одной фазы в другую. Скорость звука в двухфазной среде меньше, чем в газе с теми же газовой постоянной и показателем изоэнтропы. Для примера определим скорость звука во влажном паре вблизи пограничной кривой (ф а 0), что исключит ВЛИЯНИ6 инертной массы капелек и позволит оценить только влияние фазовых переходов. [c.212]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...