Энтальпия и кинетическая энергия потока

Член, характеризующий потенциальную энергию, обычно важен лишь для гидравлических машин, а в остальных случаях им можно пренебречь. Аналогичным образом можно принять, что скорость теплопередачи из окружающей среды равна нулю. Удобно объединить статическую энтальпию и кинетическую энергию потока, введя понятие энтальпии заторможенного потока Яо = Л + 72 с - Тогда работа, производимая тепловой турбомашиной, равна [c.25]

ЭНТАЛЬПИЯ И КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ ПОТОКА [c.228]

В ГЛ. II представлено несколько вариантов уравнения энергии для газового потока. Часто уравнение энергии используют в такой форме, в которой энтальпия и кинетическая энергия объединены в полную энтальпию таким является уравнение (49) из 6 ГЛ. II. Для того чтобы прийти к соответствующей форме уравнения энергии магнитной гидродинамики, следует дополнительный член уравнения движения — электромагнитную силу [c.202]

В свою очередь, закон сохранения энергии для изоэнтропного потока устанавливает следующую связь между элементарными изменениями энтальпии и кинетической энергии [c.53]

При этом, как показано далее, работа потока пропорциональна квадрату его скорости. Поэтому при умеренных скоростях течения жидкости, когда работа внешних сил и кинетическая энергия потока малы по сравнению с его энтальпией (т. е. практически можно пренебречь влиянием изменения давления и кинетической энергии), уравнение распространения тепла в вещественной среде существенно упрощается и принимает вид [c.20]

Физический смысл этой величины может быть выяснен из следующих соображений. Полная энергия потока складывается из его энтальпии и кинетической энергии, т. е. [c.23]

Оно показывает, что при отсутствии энергообмена полная энергия газового потока в любом сечении элемента двигателя, равная сумме энтальпии и кинетической энергии, сохраняется неизменной и равна энтальпии заторможенного потока. [c.21]

При умеренных скоростях течения жидкости, когда работа внешних сил и кинетическая энергия потока малы по сравнению с его энтальпией (т. е. практически можно пренебречь влиянием изменения давления и кинетической энергией), уравнение распространения тепла в вещественной среде существенно упрощается и принимает вид [c.24]

Расход водорода и кислорода в камере сгорания стационарно работающего ракетного двигателя составляет соответственно 24 и 72 кг/с. Водород и кислород поступают в виде насыщенных жидкостей при температурах 20 и 88 К соответственно. Энтальпии испарения при этих температурах равны соответственно 452 и 214 кДж/кг. Весь кислород расходуется до того, как продукты горения покинут камеру и поступят на сопло. Побочными потерями тепла и кинетическими энергиями потоков на входе и выходе камеры сгорания можно пренебречь. Показать, что на выходе камеры температура равна 2443 К. Найти скорость течения в той точке сопла, где температура составляет 1000 К. [c.460]

В действительности элемент среды переносит не только энтальпию, но и присущую ему кинетическую энергию. Таким образом, количество движения, строго говоря, надо сопоставлять не с энтальпией г, а с суммой энтальпии и кинетической энергии, т. е. с энтальпией торможения /о. Поэтому полный запас количества теплоты Q, которой поток может обменяться со стенкой, определяется разностью между температурой торможения и температурой стенки. [c.370]

Пренебрегая внутренним трением (вязкостью) и теплопроводностью, доказать, что сумма плотностей энтальпии и кинетической энергии стационарного потока жидкости (или газа) сохраняется постоянной. Предполагается, что внешние силы типа гравитационного поля отсутствуют. [c.48]

В пористой пробке макроскопическое движение полностью затухает, в опыте же Гей-Люссака до установления равновесия газ приходит в интенсивное движение. Это движение можно с известной степенью точности описать гидродинамически как течение под влиянием градиентов давления, действующих на различные элементы массы. Для некоторого элемента объема, движущегося в потоке, сумма энтальпии и кинетической энергии остается постоянной, как следует из закона сохранения полной энергии, макроскопической и внутренней [c.66]

В условиях работы печных установок силикатных производств при умеренных скоростях течения газа, когда работа внешних сил и кинетическая энергия потока малы по сравнению с его энтальпией, уравнение распространения тепла в вещественной среде имеет вид [c.216]

Если сечения 1—1 и 2—2 расположены в потоке газа не бесконечно близко, а представляют собой сечения входа и выхода из какого-нибудь технического устройства (например, сечения входа и выхода из компрессора, турбины или иного элемента двигателя), то вместо дифференциалов, т. е. бесконечно малых изменений энтальпии и кинетической энергии, следует записать их изменения между сечениями 1 vi 2, г. вместо бесконечно малых количеств теплоты и работы — их полные количества. [c.135]

Закон сохранения энтальпии и кинетической энергии. Предположим, что поток газа через капал является параллельным, одномерным и адиабатическим. Из закона сохранения энергии может быть показано [5], что энтальпия, или теплосодержание, газа к (определяется как сумма и - - где и есть химическая внутренняя энергия, р — статическое давление и V — удельный объем газа) и его кинетическая энергия связаны соотношением [c.404]

Наличие сил трения делает адиабатный процесс необратимым. Кинетическая энергия потока, затраченная на преодоление сил трения, переходит в теплоту, которая воспринимается газом и увеличивает энтальпию рабочего тела при выходе из канала. [c.212]

При большой скорости движения газа изменение энтальпии определяется не только теплообменом, но и изменением кинетической энергии потока. Поэтому при большой скорости движения газа баланс энергии имеет вид [c.375]

Пар из котельного агрегата (или газ из камеры сгорания газотурбинной установки) при давлении Pi поступает в сопла, где давление его понижается до р2> вследствие чего он расширяется и уменьшение удельной энтальпии превращается в удельную кинетическую энергию потока. Пар приобретает значительную скорость, соизмеримую со скоростью звука, а иногда и превышающую ее, и с такой скоростью поступает на рабочие лопатки, где совершает поворот на 110 — [c.89]

Если пренебречь изменением кинетической энергии потока пара до и после прохода его через дросселирующее устройство, то процесс адиабатного дросселирования выразится уравнением di = 0, или tj = t l, что означает, что конечная удельная энтальпия равна начальной. Это следует из уравнения первого начала термодинамики по формуле (7.1) [c.180]

Процесс дросселирования принадлежит к ярко выраженным неравновесным процессам, так как течение потока пара может происходить только в область пониженного давления. При проходе через дроссельный орган скорость струи резко возрастает, а затем в свободном сечении трубопровода за дросселем вновь принимает прежнее значение. Кинетическая энергия потока тратится на вихри и внутреннее трение, т. е. переходит вновь в теплоту с восстановлением прежнего значения удельной энтальпии. Как во всяком необратимом процессе, удельная энтропия возрастает (хотя 6 = 0). [c.181]

В реактивных соплах современных самолетов, в неподвижных каналах паровых и газовых турбин, в струйных аппаратах различного назначения происходит превращение потенциальной энергии потока в кинетическую. Во многих случаях происходит обратный процесс превращения кинетической энергии потока в энтальпию. [c.198]

Следовательно, величина является удельной термодинамической работой потока, представляющей собой меру превращения теплоты и энтальпии в механические формы движения приращение кинетической энергии в техническую работу. Мерой превращения кинетической энергии потока в техническую работу является газодинамическая работа. [c.203]

Из уравнения (56) следует, что теплота dq, подведенная к элементарной массе газа в потоке, тратится на увеличение его энтальпии di и кинетической энергии d (w 12), которую можно превратить в механическую работу, например, в газовых турбинах, в реактивных двигателях и т. п. [c.235]

Располагаемое теплопадение в рассматриваемом случае с учетом начальной кинетической энергии- потока соответственно возрастает до h. . Под располагаемым теплопадением в данном случае понимают разность энтальпий рабочего тела в начале и конце его изоэнтропного (адиабатного) расширения, т. е. когда этот процесс протекает безо всяких потерь и сообщения рабочему телу тепла или отвода тепла от него. Часть кинетической энергии, теряемой в пределах сопла he, при отсутствии теплообмена с внешней средой превращается в тепло, воспринимаемое рабочим телом, и поэтому энтальпия его на выходе из сопла повышается. Процесс расширения рабочего тела будет протекать не изоэнтропно, а политропно. При относительно небольших перепадах давления рабочего тела политропа АВ (рис. 30-2) близка к прямой. [c.330]

Потери энергии, скорость и расход при реальном течении в меж-лопаточных каналах. Процесс в диаграмме s—г. Рассмотрим реальное течение пара или газа в межлопаточных каналах турбин. В результате трения и вихреобразования уменьшается кинетическая энергия потока, часть энергии переходит в теплоту, повышая энтальпию на выходе из канала по сравнению с теоретическим случаем. Перепад давлений при этом остается такой же, как и при расширении рабочего тела по изоэнтропе (см, рис. 3.2, а). Величина потерь определяется как разность кинетических энергий выхода при течении без потерь и в реальном процессе. Так, [c.104]

Степень реактивности. Перепад энтальпий в рабочем колесе расходуется на увеличение кинетической энергии потока в относительном движении и на совершение работы кориолисовых сил [c.130]

Величина wja представляет собой отношение скорости потока к скорости звука в этой же точке. Это отношение обозначают через М и называют числом Маха. Из последнего уравнения следует, что число Маха характеризует отношение кинетической энергии потока к его энтальпии. В общем случае число М может изменяться от нуля до бесконечности. Если М<1, то поток называется дозвуковым, если М=1 — 3 в у к о в ы м и если М> 1 — с в е р X 3 в у к о в ы м. [c.249]

Это соотношение является обобщением основного уравнения метода Рейнольдса для условий потока с высокими скоростями [Л. 96]. Величины ( pi+ - -w j2) и (срГ+ш 2) в числителе уравнения (г) представляют собой значения полной энергии частиц в ядре и пристенном слое соответственно. Поток энергии е включает в себя перенос как энтальпии, так и кинетической энергии частиц. [c.271]

В числитель правой части равенства (62) входит значение кинетической энергии потока, соответствующее его потенциальной энергии, определяемой текущим значением энтальпии i. Из уравнения (38) видно, что при отсутствии внешнего теплообмена и отдачи механической энергии на сторону dQ = О и dLj = 0) при dh = = О суммарная энергия потока [c.48]

Здесь, согласно уравнению (63), введена энтальпия торможения г о-По суш,еству, уравнение (85) показывает, что в потоке соблюдается постоянство энтальпии торможения и в процессе движения происходит лишь перераспределение кинетической и потенциальной энергий потока, что можно было бы сказать и без написания этого уравнения. [c.55]

Воспользуемся уравнением (85), чтобы обратить внимание на самый характер энергообмена (назовем его внутренним энергообменом, поскольку поток внешне изолирован). Часть кинетической энергии потока dL расходуется на преодоление сопротивлений трения. Это необратимо снижает скорость потока. В процессе движения работа сил трения (тоже необратимо) сразу переходит в эквивалентное количество тепловой энергии dQ, сообщаемое потоку и поднимающее его температуру, а следовательно, и энтальпию i. [c.55]

Поскольку здесь был допущен внешний теплообмен, то вследствие нагрева потока его энтальпия i повысилась без соответствующего понижения кинетической энергии иначе говоря, за счет внешнего нагрева при сохранении кинетической энергии потока повысилась его энтальпия торможения. Этот способ позволяет исключить необратимую часть энергетических трансформаций, но при этом наблюдается повышение энтальпии торможения, на самом деле не имеющее места. Однако термодинамические параметры потока определяются при этом верно, что, по-существу, и требуется. [c.55]

Весьма существенно, что уравнение (85) написано для элементарных процессов изменения состояния рабочего агента. На рис. 8 в диаграмме i—s изображен элементарный процесс расширения, протекающий от давления р до давления р — dp. Предположим, что процесс теплоизолированный, но с трением. Обозначим через di изменение энтальпии, соответствующее изоэнтропному процессу при ds = 0. Тогда в соответствии с уравнением (10) получим di = V dp. Но при отсутствии трения величина v dp— это отданная во внешнюю среду работа, рассчитанная на единицу массы рабочего агента, включая работу перемещения d(pv) и увеличение кинетической энергии потока. [c.56]

Сечение трубы до и после диафрагмы считаем одинаковым. Скорость потока и до и после диафрагмы считаем пренебрежимо малой это позволяет пренебречь величиной кинетической энергии потока по сравнению с его энтальпией. [c.237]

Здесь первый член в правой части обусловлен тепловым потоком, второй — работой, совершаемой силами напряжения, третий — подогревом капель, четвертый — работой, совершаемой силами любового сопротивления, пятый включает поверхностную энтальпию и кинетическую энергию испаряюпхихся капель, а последний определяется работой давления. [c.151]

Выражение (2.104) получено для массового сопла при изоэнтальпийном течении, что означает равенство полных энтальпий (или температуры торможения) по всей длине сопла в основном потоке и в притекающем паре. При этом вектор скорости вдуваемого пара перпендикулярен к оси основного потока, т. е. проекция скорости притекающей массы на направление основного потока равна нулю. Постоянство температуры торможения по длине зоны испарения в условиях добавления массы означает, что должны быть равны абсолютные значения разности энтальпий и кинетической энергии основного потока и вдуваемого пара. Из-за смешения основного потока и притекающей массы с разной энтропией происходит изменение последней по длине трубы. Таким образом, формула (2.104) по лучена для изоэнтальпийного массового сопла без учета влия ния трения. Неучет влияния трения должен приводить к неко- торому завыщению расчетного значения звукового предела мощности трубы. Результаты расчетов звукового предела удельной мощности натриевых тепловых труб в зависимости от температуры пара в начале зоны испарения, полученные в соответствии с рассмотренными выше расчетными моделями, представлены на рис. 2.10. На основе разработанной авторами методики рассчитаны зависимости по четвертой модели для натриевых тепловых труб двух геометрий. Пунктирная кривая 3 соответствует тепловой трубе с диаметром парового канала 14 мм и длиной зоны нагрева 100 мм, использованной в-опытах ФЭИ, и близкой к ней по геометрии тепловой трубе, [c.73]

Изменение энергии выделенного элементарного объема ЛУп возникает ib связи с притоком тепла и работой внешних сил (массовых и поверхностных). Причем это изменение проявится в увеличении кинетической энергии среднего и пульсационного движения и в изменении внутренней энергии элемента. Учитывая, что для дисперсных потоков теплоносителей характерны в основном умеренные скорости течения, пренебрегаем изменением давления и кинетической энергии компонетов. Полагая также, что внутренние источники или стоки энергий отсутствуют, в соответствии с первым законом термодинамики для изобарных процессов получим, что количество переданного элементу ДУц за время Лт тепла AQa равно изменению энтальпии его компонентов [c.40]

В соплах турбины на приращение кинетической энергии потока газа, которая преобразуется далее на лопатках турбины в полезную работу, расходуется, как мы уже знаем из гл. 2 и 7, с одной стороны, внутренняя энергия расширяющегося газа, а с другой стороны, работа проталкивания его, равная разности значений р, v ъ начале и конце процесса расширения. Поэтому полезная работа 1 кг газа, совершаемая в турбине при адиабатическом процессе, будет равна разности энтальпий газа перед ту1)биной и после нее. Эта работа за вычетом работы, затрачиваемой на собственные нужды при осуществлении цикла, воспринимается потребителем энергии 8. [c.391]

Давления р , ро , Рз должны быть нанесены на диаграмму (и считаться в случае аналитических расчетов) как полные давления (давления торможения с учетом теплового эквивалента кинетической энергии потока в соответствующ,их точках), поскольку по ним определяются изоэнтроиные теплоперепады сжатия и расширения, а следовательно, и действительные теплоперепады указанных процессов. В то же время давление р следует брать как статическое давление, так как кинетическая энергия потока в точке 4 (если имеется диффузор, то после него) дальше не используется и включается в значение энтальпии. [c.154]

В паровом сопле Лаваля 1 (рис. 7.2) происходит превращение энтальпии рабочего тела в кинетическую энергию потока пара, с которой он поступает в камеру смешения 3. Через су-живаюш,ееся жидкостное сопло 2 в камеру смешения подается холодная жидкость. В камере смешения происходит обмен импульсом между паром и жидкостью и конденсация пара на жидкости. Коэффициенты теплоотдачи при конденсации смешением на порядок и более превышают коэффициенты теплоотдачи в случае поверхностной конденсации. По длине камеры смешения паросодержание падает. На коротких длинах структура потока меняется от капельного до пузырькового или пенного, где скорость звука резко уменьшается. Поток при умеренных скоростях становится сверхзвуковым и процесс конденсации заканчивается в диффузоре 5. При наличии нагрузки-сопротивления на выходе из инжектора конденсация завершается в совмещенном скачке уплотнения —конденсации, в котором двухфазный поток быстро переходит в однофазное течение жидкости. [c.124]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...