Давление как внешний параметр. Энтальпия

Давление как внешний параметр. Энтальпия [c.38]

ВИСИТ лишь ОТ внешних параметров [коэффициента теплообмена (а/Ср)о, энтальпии 1е и давления ре] и температуры поверхности Tw Здесь qa и <7н — конвективный и радиационный тепловые потоки к непроницаемой стенке, г — степень черноты поверхности. Подробнее эти вопросы будут рассматриваться в последующих главах, посвященных пористому охлаждению и механизмам разрушения различных классов материалов. Величина qx зависит от температурного поля внутри покрытия, а также от коэффициента теплопроводности материала, как это следует из закона Фурье [c.52]

Более ясная интерпретация члена —Уйр следующая. Как показано в 10, энтальпия системы интерпретируется как энергия расширенной системы . Внешним параметром в расширенной системе является вес поршня с грузом, приходящийся на единицу поверхности поршня (внешнее давление). Это внешнее давление можно изменять, увеличивая или уменьшая груз. Вообразим, что вне цилиндра рядом с поршнем на той же высоте находится неподвижная горизонтальная площадка, па которой лежит груз Р. Груз Р на этой площадке обладает потенциальной энергией Рк. Переместим часть груза ДР с площадки на поршень. От этого энергия расширенной системы увеличится на йАР. Кроме того, сообщим расширенной системе тепло dQ. Тогда по первому началу термодинамики с1Н = dQ- -+ ЛДР. Передвинутый груз ДР оказывает дополнительное давление на поршень (1р = ДР/5. Следовательно, [c.395]

При выводе формул (6) и (7) объем V системы рассматривался как внешний параметр, который мы в конце концов приняли постоянным. Если за внешний параметр принять давление р, то все рассуждения могут быть сохранены, но энергию Е надо заменить на энтальпию I Е рУ. В результате вместо формулы (6) получится [c.407]

Пример 14-1. Имеем 1 кг перегретого водяного пара с давлением Pi = 100 бар и /j = 530° С в первом случае при этих параметрах пар поступает в паровую турбину, где адиабатно расширяется до конечного давления рг = 0,05 бар. При этом за счет изменения внешней кинетической энергии пар совершает работу, численно равную изменению энтальпии. [c.232]

При этом, однако, возникает вопрос, что следует понимать под 11, 1, 8, Р, Ф в общем случае необратимого процесса, когда состояние самого тела не является равновесным и, кроме того, отсутствует равновесие между телом и окружающей средой. Очевидно, что объем тела V сохраняет свое значение как параметр состояния и в случае неравновесных состояний то же самое относится к внутренней энергии тела и и его энтропии 5. Энтальпия I представляет собой сумму внутренних энергий тела и находящегося с ним в механическом взаимодействии внешнего теплоизолированного источника работы и поэтому также должна иметь в неравновесном состоянии тела вполне определенное значение. Другие параметры, в частности давление р и температура Т, при неравновесном состоянии могут не иметь определенного значения (вспомним, что при отсутствии равновесия температура и давление в разных частях тела могут быть различными). Чтобы устранить эту неопределенность, обычно предполагают, что начальное и конечное состояния тела являются равновесными (т. е. тело находится в этих состояниях в равновесии, причем не обязательно, чтобы имело место также равновесие с окружающей средой). [c.101]

Проведенный анализ показывает, что работа проталкивания, определяемая изменением термодинамического параметра pv, органически связана с самим процессом движения среды. Движение среды побуждается воздействием внешних сил (например, движение воды в трубопроводе возникает под воздействием силы давления насоса), однако передача этого воздействия в объеме среды осуществляется внутренними силами, совершающими работу проталкивания. Эта работа, следовательно, должна быть отделена от полезной работы потока, которую можно вывести из системы и использовать по своему усмотрению. Такое отделение осуществляется в результате того, что внутреннюю энергию и объединяют с величиной pv, получая энтальпию к — и- -рь. В определенном смысле энтальпия выполняет для потока ту же роль, что внутренняя энергия для неподвижной системы. [c.167]

Рассмотрим течение рабочего тела в конфузорном канале, образованном направляющими лопатками, при его расширении от давления ро до давления р . Скорость на входе в канал Сц. Начальное состояние рабочего тела на диаграмме s—i (рис. 3.2, а) определяется пересечением изобары с изотермой (точка А). Параметры торможения определяются точкой Л. Состояние рабочего тела на выходе из канала при изоэнтропийном течении характеризуется точкой В, лежащей на пересечении изоэнтропы (вертикальной линии, проведенной из точки А) и изобары р . При течении с трением без теплообмена с внешней средой работа сил трения эквивалентно переходит в теплоту, в результате чего энтальпия ц на выходе из канала (точка С) по сравнению с изоэнтропийным течением будет больше на величину потерь q = Для нанесения на диаграмме s—i адиабатного процесса расширения (линия АС) необходимо предварительно определить потери q . [c.89]

Пример 52. 1 кг пара расширяется адиабатно от начального состояния с параметрами р, = 30 ата и /пр = 450° С до конечного давления р = = 0,05 ата. Пользуясь диаграммой s — i, найти энтальпии пара, соответствующие начальному и конечному состояниям пара (г ] и г г), степень сухости )С2 и температуру пара в конце процесса, а также подсчитать совершенную паром в этом процессе внешнюю работу. [c.139]

Как уже указывалось выше, число работ, содержащих различного рода приближенные методы расчета отрывных и безотрывных сверхзвуковых течений с распространением возмущений вверх по потоку с учетом эффектов взаимодействия, чрезвычайно велико. Однако большая их часть относится к небольшому числу основных направлений. Одно из направлений связано с использованием интегральных уравнений пограничного слоя. Задача об отрывном или безотрывном взаимодействии области вязкого течения с внешним невязким сверхзвуковым потоком сводится к интегрированию системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка. Эти уравнения получаются формальным интегрированием уравнений пограничного слоя в поперечном направлении. В них входят определенные интегральные характеристики пограничного слоя толщины вытеснения, потери импульса, энергии и т. п. Кроме того, добавляется соотношение, определяющее связь между распределением давления в невязком сверхзвуковом потоке и толщиной вытеснения области вязкого течения. Информация о формах профилей скорости и энтальпии в пограничном слое оказывается утерянной и должна быть постулирована в виде каких-либо семейств кривых, зависящих от такого же числа свободных параметров, сколько имеется уравнений для определения их распределения по продольной координате. Для получения удовлетворительных результатов важное значение имеет выбор семейства профилей распределения параметров поперек пограничного слоя. Единственным критерием качества является сопоставление результатов с экспериментальными данными. [c.11]

Вдув или отсос через стенку оказывает большое влияние на параметры пограничного слоя и переход от ламинарного режима течения к турбулентному. На сильно охлажденной стенке влияние градиентов давления уменьшается, так как плотность газа вблизи стенки намного больше плотности газа на внешней границе пограничного слоя, и поэтому влияние одного и того же градиента давления на плотный будет меньше. Вторичное течение, как было показано выше, по мере охлаждения стенки уменьшается. Влияние слабого вдува на компоненты трения и толщину пограничного слоя в сжимаемом газе в общем аналогично влиянию вдува в несжимаемой жидкости. Влияние вдува на коэффициент теплопередачи и профили энтальпии или температуры является более существенным. С увеличением вдува вблизи стенки появляется область, в которой энтальпия или температура близка к энтальпии или температуре стенки. Коэффициент теплопередачи сильно убывает с величиной вдува. Изменение числа Nu/1/Re в о раз быстрее, чем компоненты касательного трения на стенке if]/Re. [c.272]

Пусть в гиперзвуковом потоке вязкого газа расположена плоская пластина с установленным на расстоянии / от ее начала щитком, отклоненным на угол а 1 (фиг. 1). Считаем, что температура поверхности пластины мала по сравнению с температурой торможения внешнего течения. Тогда = Н Н , < 1, где Я - полная энтальпия, индекс е соответствует внешней границе, w - поверхности пластины. Предполагается, что на пластине перед щитком взаимодействие пограничного слоя с внешним потоком слабое, т.е. индуцированный перепад давления Ар по порядку величины меньше, чем статическое давление в набегающем потоке. При этом из условия сравнимости инерционных и диссипативных членов в уравнениях движения вблизи стенки следует обычная оценка для толщины пограничного слоя 5 /М,, Ке , где Ке = р,,м,,//Цо - число Рейнольдса, М - число Маха, р - плотность, и - скорость, - коэффициент вязкости, индекс "О" соответствует параметрам торможения набегающего потока. [c.58]

Сочинение М. А. Леонтовича имеет следующие построение и содержание Раздел 1 — Основные понятия и положения термодинамики (состояние физической системы и определяющие его величины работа, соверщаемая системой адиабатическая изоляция и адиабатический процесс закон сохранения энергии для адиабатически изолированной системы закон сохранения энергии в применении к задачам термодинамики в общем случае (первое начало термодинамики) количество тепла, полученное системой термодинамическое равновесие температура квазистатические (обратимые) процессы теплоемкость давление как внешний параметр энтальпия обратимое адиабатическое расширение или сжатие тела применение первого начала к стационарному течению газа или жидкости процесс Джоуля—Томсона второе начало термодинамики формулировка основного принципа). [c.364]

Давления в паровой pi и конденсированной фазах различны. Поэтому, определяя вид зависимостей, связывающих при криволинейных граничных поверхностях энтропию, внутреннюю энергию и энтальпию с термическими параметрами состояния, требуется предварительно условиться о том, какое же из этих давлений следует принять в качестве характерного параметра. В рассматриваемой системе внешнее давление уравновешивается паровой средой таким образом, давление пара определяет давление в объеме системы. Давление пара может быть измерено обычным способом, давление же в какой-либо из множества распределенных в паре капель не поддается непосредст- [c.42]

Решение уравнений (6-122) и (6-134) методом последовательных приближений позволило Коэну и Решотко определить значения Р, Р, Р", 5 и 5 в зависимости от В широком диапазоне значений и р ак параметров. По параметру р охвачен диапазон градиентов давления от отрывных значений в потоках с возрастанием давления в направлении течения до больших значений в потоках, движущихся с ускорением. Функция энтальпии на стенке изменялась от —1, что соответствует температуре на поверхности стенки, равной абсолютному нулю, до -Ь 1, когда температура на поверхности стенки в 2 раза превышает температуру торможения внешнего потока. [c.211]

В соответствии с тем, какой процесс проводится и какие виды взаимодействия при этом происходят, выгодно выбрать соответствующую пару независимых параметров состояния, которые мы способны контролировать, и соответствующий ей термодинамический потенциал. Поскольку большинство реальных процессов мы проводим (или нам удобнее проводить) при постоянстве температуры и давления (постоянство давления в достаточной степени обеспечивается воздушной атмосферой Земли, а температуру мы умеем изменять и измерять в широких пределах), то часто в качестве рабочего термодинамического потенциала используется энергия Гиббса. Для процессов, происходящих в постоянном замкнутом объеме или конденсированных телах, когда изменением объема системы можно пренебречь, используется энергия Гельмгольца. Для адиабатических процессов, происходящих в системе без обмена энергией с внешней средой, в случаях с контролируемым объемом используется внутренняя энергия, а при контроле давления- энтальпия. Использование слов свободная энергия для потенциалов F и G связано с тем, что в обоих случаях (1.17) и (1.18) от внутренней энергии отнимается дис-сипационное слагаемое TS, а оставшаяся энергия может быть направлена на совершение системой полезной работы. [c.53]

На рис. 2.1 представлены профили скорости и и v, энтальпии h, давления р и плотности р на луче s = 0,6 при Reo = 100,500 и 5000 (кривые I, 2, 3 соответствующие числа Рейнольдса, вычисленные по параметрам невозмущенного потока, приблизительно равны соответственно 640, 3200 и 32000). Для случаев Reo = 500 и 5000 на рис. 2.1 приведены данные, полученные при N 25 (точки) и N = 50 (сплошные линии) эти результаты почти не различаются. По-видимому, достаточная точность расчетов может достигаться с относительно большим шагом Д разностной сетки. Отметим также, что при увеличении числа Re зависимости газодинамических параметров от координаты остаются сравнительно консервативными и не имеют резко выраженных градиентов. Основные изменения, происходящие по мере утоньшения пограничного слоя и физическоГ "пос-кости, сосредоточены в функции x(s, f), характеризующей завихренность потока близкая к постоянной во внешней области, эта функция начинает быстро возрастать, принимая на поверхности тела тем большие значения, чем больше число Re. Однако ширина области, соответствующей пограничному слою, в плоскости (S, f) остается конечной и не стремится к нулю при Re ->-оо. [c.140]

Формулировка граничных условий для численного решегая задачи существенно зависит от тина рассматриваемого внутреннего течения. Если поток на входе в расчетную область является сверхзвуковым, то его параметры можно рассматривать как граничные условия на входной границе области. В противном случае существует распространение возмущений вверх по потоку и простая фиксация параметров на этой границе оказывается некорректной. При дозвуковом потоке на входе (например, в случае сопла Лаваля) приемлемой является следующая постановка граничных условий на границе ЛЯ (рис. 2.18). Считаются заданными расход и энтальпия газа, равные их значениям в начальный момент времени процесса установления, а величины продольной скорости и плотности р и давления р определяются в процессе счета. На выходе (границе СО) обычно можно использовать те или иные экстраполяционные условия, подобно тому как это делается в задачах внешнего обтекания (в некоторых случаях, однако, по смыслу задачи может оказаться необходимым зафиксировать давление р). Обоснованием для выбора в качестве разностных 168 [c.168]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...