Неравновесное расширение

Рис, 5,5. Процессы равновесного и неравновесного расширения пара в сопле [c.50]

Процесс неравновесного расширения газа или жидкости от большего давления к меньшему, происходящий без отдачи работы, называется дросселированием. На практике дросселирование представляет интерес главным образом в двух аспектах как нежелательный [c.183]

Дросселированием называется термодинамический процесс неравновесного расширения газа, пара и жидкости от большего к меньшему, происходящий без отдачи работы во внешнюю среду. [c.180]

Дроссельным эффектом называют процесс изменения температуры газа, пара или жидкости, вызванный неравновесным расширением с постоянной малой скоростью. Дросселирование имеет место при течении газа через местное сопротивление, например, течение газа через капилляр, пробку из ваты, пористое вещество и т. д. [c.119]

При анализе процессов массо-обмена важнейшим является вопрос их направления. При неравновесном расширении или сжатии двухфазной среды температуры жидкой Гг и паровой Ti фаз различаются в общем случае и отличаются от температуры насыщения Ts, соответствующей давлению среды. Если перед соплом или диффузором T = Ti = Ts (рис. 3-3), то в процессе расширения температура пара ниже, чем температуры жидкости и насыщения, в то время как в процессе сжатия Т выше, чем и Ts. Температура жидкости может быть как выше температуры насыщения, так и ниже ее. От знака разности этих температур и зависит направление процессов [c.71]

В процессе расчета определяются также дополнительные потери, обусловленные неравновесным расширением пара. В зоне полного переохлаждения (потери от переохлаждения) и в зоне неравновесной конденсации (потери от теплообмена между фазами, имеющими различную температуру) их величина находится по-разному. [c.113]

Термодинамические потери от неравновесности расширения составляют 2.7% для первой и 3.2% для второй ступени. [c.115]

Процесс неравновесного расширения газа или пара при действии значительного местного сопротивления (например, при протекании через узкое отверстие) называется дросселированием или мятием. В большинстве практических случаев при дросселировании скорость среды за препятствием больше скорости среды перед препятствием на пренебрежимо малую величину. Поэтому при интегрировании термического уравнения (V, 1) можно положить [c.186]

Рис. 8.11. Интегральные характеристики сопла для случая неравновесного расширения продуктов сгорания керосина в воздухе [13]

Зависимости коэффициентов и по результатам расчетов одномерного химически неравновесного расширения продуктов сгорания водорода в воздухе, полученные при а = 1,2 в работе [11], показаны на рис. 8.16 и 8.17 для [c.361]

РАВНОВЕСНОЕ И НЕРАВНОВЕСНОЕ РАСШИРЕНИЕ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ [c.71]

В частности, если при расширении газовой смеси состав ее не меняется вообще, хотя в соответствии с условиями равновесия он должен был изменяться, то такой процесс расширения называется химически предельно неравновесным расширением. [c.73]

Фиг. 37. Равновесное и неравновесное расширение продуктов сгорания.

Как протекает процесс химически предельно-неравновесного расширения [c.74]

В чем состоят потери химически предельно-неравновесного расширения по сравнению с равновесным [c.74]

Единственная возможность осуществления в этих условиях цикла, состоящего только из равновесных процессов, заключается в следующем. Теплоту от горячего источника к рабочему телу нужно подводить изотермически. В любом другом случае температура рабочего тела будет меньше температуры источника Ti, т. е. теплообмен между ними будет неравновесным. Равновесно охладить рабочее тело от температуры горячего до температуры холодного источника Гг, не отдавая теплоту другим телам (которых по условию нет), можно только путем адиабатного расширения с совершением работы. По тем же соображениям про- [c.22]

Рассмотрим принципиальные отличия неравновесных процессов от равновесных на примере расширения газа в цилиндре под поршнем (рис. 3.8), получающего теплоту bq от источника с температурой Т"] и совершающего работу против внешней силы Р, действующей на поршень. [c.26]

Невыполнение хотя бы одного из указанных условий делает расширение газа неравновесным. Если неравновесность вызвана трением поршня о стенки цилиндра, то работа б/, совершаемая против внешней силы Р, оказыва( тся меньше, чем pdv, так как часть ее затрачивается на преодоление трения и переходит в теплоту б(/тр. Она воспринимается газом вместе с подведенной теплотой bq, в результате чего возрастание энтропии газа в неравновесном процессе ds = = f>q Ьq p)/T оказывается больше. [c.26]

На рис. 5.5 неравновесный процесс адиабатного расширения пара изображен условно штриховой линией 1-2. При том же перепаде давлений р —р2 срабатываемая разность энтальпий Л, —/i2- = A/i получается меньше, чем ДЛо, в результа- [c.50]

В реальных условиях все процессы в ГТУ являются неравновесными, что связано с потерями работы в турбине и компрессоре, а также с аэродинамическими сопротивлениями в тракте ГТУ. На рис. 20.10 действительный процесс сжатия в компрессоре изображен линией /—2, а процесс расширения в турбине — линией, 3—4. Точками 2а и 4а отмечено состояние рабочего тела соответственно в конце равновесного адиабатного сжатия и расширения, точкой О — параметры окружающей среды. [c.174]

Неравновесность реальных процессов определяется прежде всего тем, что под влиянием внешних условий они протекают с конечными скоростями, и в рабочем теле не успевает устанавливаться равновесное состояние. Например, при быстром расширении газа в цилиндре под поршнем или при быстром его сжатии температура и давление в различных точках объема рабочего тела не будут одинаковыми, т. е. будет иметь место неравновесное состояние, а сам процесс будет неравновесным. [c.17]

Экспериментальные исследования. Простейшая модель для изучения процессов ионизации и рекомбинации — инертный газ. Однако при уровне температуры 3000° К и умеренном давлении в десятки миллиметров ртутного столба невозможно поддерживать измеримую степень равновесной тепловой ионизации в инертном газе. Поэтому экспериментальное исследование проводилось в условиях неравновесной рекомбинации в пламени дуги аргона с добавками или без добавок различных твердых частиц [737]. Эта модель хорошо воспроизводит реальные условия в ракетной струе, где протекает процесс рекомбинации после быстрого расширения в сопле. [c.457]

Слагаемые, стоящие в (5.30), (5.31) под знаком суммы, учитывают влияние изменений химического состава на теплоемкость и скрытую теплоту расширения. Значения Су и v,n в ряде случаев могут быть получены экспериментально. Например, калориметрическое изучение смеси газообразного водорода и кислорода при низких температурах в отсутствие катализатора позволяет определить Су,п этой смеси если же в систему ввести катализатор, она станет равновесной и аналогичный, эксперимент даст уже значение Су- Величину Су.п можно, естественно, считать теплоемкостью системы, находящейся в химически неравновесном состоянии, а Су — теплоемкостью равновесной системы. [c.47]

Если некоторые параметры системы изменяются со временем, то мы говорим, что в такой системе происходит процесс. Например, при изменении объема происходит процесс расширения системы при изменении характеристик внешнего поля — процесс намагничивания или поляризации системы и т. д. Если система выведена из состояния равновесия и предоставлена самой себе, то, согласно первому исходному положению термодинамики, через некоторое время она снова придет в равновесное состояние. Этот процесс перехода системы из неравновесного состояния в равновесное называется релаксацией, а промежуток времени, в течение которого система возвращается в состояние равновесия, называется временем релаксации [c.23]

При переходе рабочего тела из неравновесного состояния в равновесное, максимум работы будет получен тогда, когда процесс изменения состояния рабочего тела обратим. Для определения максимальной работы рассмотрим расширенную изолированную систему, состоящую из рабочего тела (источника работы) и окружающей среды. Для того чтобы рабочее тело(система) пришло в равновесие со средой, необходимо изменить внутреннюю энергию за счет отвода или подвода теплоты или же за счет совершения работы, так как по первому закону термодинамики [c.184]

Так, например, неравновесный процесс изменения объема тела, при котором давления тела и окружающей среды различны, является процессом необратимым, поскольку произведенной в результате процесса работы будет недостаточно для возвращения тела в начальное состояние. К подобным процессам относятся расширение тел в пустоту, расширение и сжатие при наличии трения и т. и. Необратимость, в частности, первого из этих процессов связана с тем, что при расширении тела в пустоту работа равняется нулю, а для сжатия тела до исходного состояния необходимо затратить работу. [c.24]

Это особенно хорошо видно на примере расширения или сжатия газа. При неравновесном расширении газа внешнее давление р меньше исходного равновесного давления р газа, поэтому р AV внешнее давление р" больше равновесного давления, и так как работа в этом случае олрицательна, то и здесь p" V[c.29]

Неравенство (3.54) уже использовалось в частном случае работы при равновесном и неравновесном расширении газа (см. 5 здесь оно установлено на основании второго начала в общем случае для любых неравновесных процессов. Из формулы (3.54) видно, что если система равновесно перешла из состояния 7 в 2 без совершения работы (8И =0), то осуществить переход системы из / в 2 неравновесно без совершения работы (8И нр = 0) невозможно. Поэтому при процессах перехода системы равновесно и неравновесно из одного состояния в другое без совершения работы затрачиваемые при этом соответствующие количества теплот 52 и 52нр нельзя сравнивать, так как конечные состояния при таких переходах будут разные. Забвение этого следствия второго начала может привести к ошибкам (см. задачу 3.39). [c.76]

Неравенство (3.54) уже использовалось в частном случае работы при равновесном и неравновесном расширении газа (см. 5) здесь оно установлено на основании второго 1начала в общем случае для любых неравновесных процессов. Из формулы [c.65]

Учет неравновесности расширения нара при расчете влажнопаровых [c.115]

При неравновесном расширении или сжатии двухфазной среды температуры жидкой Го и паровой Ti фаз отличаются в общем случае друг от друга и от температуры насыщения Г.,, соответствующей давлению среды. Если перед соплом или диффузором Ti = T2 = Ts (рис. 1-1), то в процессе расширения температура пара всегда ниже, чем температура жидкости и насыщения, в то время как в процессе С5катия Т, выше, чем Г и ТТемпература жидкости может быть как выше температуры насыщения, так и ниже ес. От знака разности этих температур и зависит направление процессов массообмена. При Та—7 з> >0 происходит конденсация пара на частицах влаги, при Ts—Го<0 — исиаренис влаги. В случае равновесного течения Ti = T = = Т,. [c.11]

Дросселирование — процесс неравновесного расширения газа при резком увеличеиии сопротивления. [c.186]

Если неравновесность вызвана отсутствием механического равновесия (P pF), поршень будет двигаться ускоренно. Быстрое движение поршня вызывает появление вихрей в газе, затухающих под действием внутреннего трения, в результате чего часть работы расширения опять превращается в теплоту б< тр. Работа против внешней силы снова получается меньше, а возрастание энтропии — больше, чем в равновесном процессе с тем же количеством теплоты 6д. [c.27]

Если неравновесность вызвана теплообменом при конечной разности температур (температура газа Т меньше температуры источника 7 ), то возрастание энтропии рабочего тела ds = 6q/T оказывается больше, чем dSfi = (>q/Т в равновесном процессе из-за снижения температуры газа. При том же положении поршня, т. е. заданном удельном объеме V, меньшей температуре газа соответствует меньшее его давление р. Соответственно меньше должна быть и уравновешивающая сила Р Р = = p F

Работа расширения против этой силы bl = P dy = p dv[c.27]

Для получения достаточно массивных конструкций с высокими прочностными свойствами необходимо обеспечить эффект количественного расширения толщины поверхностного переходного слоя со всеми присущими ему качествами вплоть до толщины масштаба изделия. Эта цель опять-таки достижима при использований совокупности принципиально неравновесных условий синтеза материалов и обеспечения, в итоге, иерархт и послойного расположения "дефектов" по всему объему образца. [c.325]

Рассмотрим какое-либо тело, находящееся в окружающей среде, давление р и температура 7 которой постоянны. Энтропия расширенной системы, т. е. тела и окружающей среды, S равна сумме энтропий тела и окружающей среды. При равновесии между телом и окружающей средой энтропия S является функцией внутренней энергии U всей системы (т. е. тела и окружающей среды), изображенной на рис. 10.1 сплошной кривой . Если тело не находится в равновесии с окружающей средой, то его состояние изображается точкой Ь, лежащей ниже указанной кривой S ( / ), поскольку энтропия системы в равновесном состоянии больше, чем в неравновесном. Длина вертикального отрезка аЬ численно равна разности энтропий системы в равновесном и неравновесном состояниях, отвечающих одному и тому же значению полной энергии системы. Длина горизонтального участка сЬ численно равна изменению полной энергии системы при обратимом адиабатическом (S = onst) переходе из состояния с равновесия со средой, соответствующего значению энтропии 5 , в состояние Ъ, отвечающее тому же значению энтропии. Но при неизменной энтропии системы убыль внутренней энергии системы U — Vl представляет собой максимальную работу L,naxj [c.336]

Механизм тепловой днссинации состоит в том, что прп сжатии пузырька кинетическая энергия жидкости переходит в энергию сжатия газа, температура которого при этом повышается. Из-за тенлопроводностп часть этой энергии в виде тепла переходит в жидкость. При расширении пузырька, когда газ расширяется, его температура понижается. Хотя прп этом теило 5+ идет из жидкости в газ, по из-за неравновесности т. е. [c.126]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...