Термодинамический анализ трения

Термодинамический анализ трения [c.162]

Вычисление энергии, рассеянной при трении, требует подробных знаний механизма процесса и лел<ит вне области термодинамики. Термодинамический анализ главным образом направлен на вычисление максимальной механической работы, совершенной процессом. Максимальная механическая работа получается в результате обратимого процесса, для которого F = 0. При незначительных изменениях кинетической и потенциальной энергии уравнение (1-12) превращается в следующее выражение для максимальной или обратимой механической работы [c.40]

Строго говоря, все без исключения реальные процессы, происходящие в машинах и аппаратах, относятся к четвертой группе, так как в них отсутствует как внутреннее, так и внешнее равновесие все они сопровождаются трением и неравновесным теплообменом. Тем не менее при термодинамическом анализе можно весьма плодотворно использовать и понятие о процессах первых трех групп. Заметим, что внешняя необратимость процессов, чаще всего происходящих в машинах, вследствие малой скорости расширения и сжатия может рассматриваться как результат нарушения только термического равновесия между источниками и приемниками тепла, с одной стороны, и рабочим телом — с другой. [c.44]

Для термодинамического анализа циклов д. в. с. действительные процессы, протекающие в цилиндре двигателя с трением и те- [c.76]

При анализе процесса дросселирования допустимо считать, что внутри дроссельной пробки устанавливается, как и вообще при течении газа (жидкости), локальное термодинамическое равновесие, т. е. протекающий через пробку газ (жидкость) находится в равновесном состоянии при этом процесс изменения состояния газа (жидкости) в дроссельной пробке, вследствие конечной скорости протекания действия сил трения, является необратимым. [c.167]

Обратимым принято называть такой процесс, который в условиях изолированной системы, т. е. без внешнего воздействия, допускает возврат системы в исходное состояние. Естественно, что в обратимом процессе исключены все виды необратимых явлений (трение, диффузия и т. п.), поэтому он наиболее идеализирован. Обратимые процессы значительно облегчают анализ термодинамической системы при ее изменении, а переход к реальным процессам осуществляется введением в расчеты коэффициентов, характеризующих необратимые явления. [c.9]

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]

Теория пневматических приводов машин начала развиваться сравнительно недавно, что объясняется сложностью процессов, протекающих в этих приводах. Динамический анализ, а тем более синтез, типового пневматического устройства — основного элемента пневматического привода — является трудной задачей, так как движение твердого тела (поршня, мембраны, сильфона) должно рассматриваться как следствие газо- и термодинамических процессов, характеризующих перемещение потоков воздуха. В свою очередь, эти процессы обусловливаются весьма разнообразными, сложными и недостаточно изученными явлениями. Исследуя эти явления, необходимо учитывать сжимаемость воздуха, а также неравномерность перемещения механических частей устройства под действием сил, изменяющихся в процессе движения рабочего органа сил трения, нагрузки, веса и т. д. [c.5]

Анализ имею ихся даннь х о структурных изменениях в поверхностных слоях тру1цихся тел и одновременно о происходящих термодинамических процессах диссипации механической энергии показывает, что эти 1 роцессы являются основнь ми в механизме трения и изна- [c.97]

В исходном состоянии исследуемый сплав БрОФб,5—0,15 представляет собой пересыщенный а-твердый раствор, термодинамически неустойчивый при повышенных температурах. Согласно диаграмме состояния резкое уменьшение концентрации олова наблюдается при температуре 350° и выше. На рис. 10 представлены результаты изменения параметра а решетки оловянистой бронзы после трения в течение 30 и 10 ч (й сх = 3,675 А). Видно, что на глубине 5 мкм а = 3,62 А и сохраняется постоянным до глубины 2 мкм. На меньшем расстоянии от поверхности наблюдается значительное обеднение сплава оловом и образование медной пленки (рис. 10, а). Однако возрастание скорости диффузии атомов в процессе трения может привести к совершенно другому эффекту— распаду неравновесного твердого раствора. На рис. 10, б представлены результаты рентгенографического анализа образца, который после 10 ч испытаний проявил скачкообразное увеличение трения и износа. Падение периода решетки а-твердого раствора сопровождалось появлением новой системы интерференционных линий, свидетельствующих об образовании в зоне контакта фазы, близкой по составу к интерметаллиду е. Распад твердого раствора и образование новой фазы являются следствием микродиффузион-ных процессов при трении и наличия флуктуаций концентрации олова в деформированных микрообъемах. [c.24]

Хотя с помощью расчетных методов можно получить подробные данные ио многим аспектам рабочего процесса, основная цель состоит в том, чтобы обеспечить работоспособность двигателя или конструкции двигателя с точки зрения выходной мощности и суммарного КПД. Выходная мощность и подведенная тепловая энергия определяются по результатам анализа идеального термодинамического процесса, проведенного либо методом Шмидта, либо полуадиабатным методом. Эти параметры можно обозначить символами Р терм И терн СООТВеТСТВСН-но. Вырабатываемая мощность уменьшается вследствие аэродинамических потерь в теплообменнике Я - и механического трения в механизме привода н в системе уплотнения. Следовательно, эффективная мощность двигателя выражается соотношением [c.321]

В разработанных к настоящему времени методах комбинированного анализа рассматриваются лишь термодинамические, газодинамические и теплообменные вопросы нестационарного течения рабочего тела при его движении в системе двигателя. Вопросы, связанные с динамикой машины и сопротивлением материалов, не включаются в рассмотрение, и это может иметь в дальнейшем нежелательные последствия. Например, методы комбинированного или раздельного анализа, использованные при проектировании или оптимизации двигателя, могут дать результаты, не совместимые с требованиями, которые следуют из рассмотрения динамики машин или сопротивления материалов. Следовательно, методы комбинированного анализа (или анализа 3-го порядка) должны применяться только на последней стадии предварительной проработки или проектирования, как показано на рис. 3.1, когда все основные требования выполнены. В открытой литературе опубликовано несколько методов комбинированного анализа, которые имеют практически одинаковый аналитический подход и различаются лишь методами решения получаюигейся системы уравнений. В опубликованных работах, на наш взгляд, уделяется чрезмерное внимание выводу основных уравнений, и, хотя само по себе это и полезно, в зависимости от типа публикации зачастую может создаваться впечатление, что эти уравнения получены впервые и применимы исключительно для двигателя Стирлинга. И то и другое почти полностью неверно. Рабочий процесс в двигателе Стирлинга представляет собой нестационарное течение рабочего тела в каналах переменного сечения ири наличии трения и теплообмена. Подобные течения были подробно рассмотрены, например, в [c.335]

V Таким образом, анализ литературных данных свидетельствует, о специфическом влиянии сред разных рриродь и свойств на дислокационную структуру поверхностей трения.. Эффекты, связанные с влиянием среды на характер структурных изменений тв,ердых, тел, весьма, разноо,бразны в своих конечньй субмикро-скопических проявлениях и экспериментальном выявлении этим в значительной Мере объясняются противоречия в их интерпретации. Важным обстоятельством в выявлении природы взаимодействия среды и твердого тела является выделение тех первичных взаимодействий, комбинациями которых определяются наблюдаемые эффекты. Сюда относятся как собственно поверхностные взаимодействия, локализующиеся, в соответствии с термодинамическими условиями, на границе раздела фаз, в слое непосредственно у этой границы, так и многочисленные эффекты, связанные с примыкающим к границе слоем конечной толщины [112]. Эти случаи включают весьма большое число явлений как увеличения, так и уменьшения сопротивления тела деформации и разрушению. Например, при упрочнении приповерхностного слоя первичным следствием можно считать затруднение движения в нем дислокаций, однако конечные результаты могут быть разными. - [c.48]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...