Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Будем считать, что работа, поведенная к газу, считается положительной, а работа, совершенная газом, - отрицательной.



Изменение любого вида энергии равно разности этого вида энергии в положениях1-2 и1'-2'. Поскольку движение уста­новившееся, и объем 1'-2 является общим для обоих положений, то изменение каждого вида энергии будет определяться раз­ностью ее количеств в малых объемах 1-1' и 2-2'. Нетрудно видеть, что масса газа в объемах 1-1' и 2-2' одинакова. Для упрощения выкладок примем, что она равна 1 кг. Будем счи­тать, что перемещения Δх1 и Δх2 малы и поэтому параметры га­за внутри каждого из этих объемов одинаковы.

Тогда

, .

Теплота, подведенная к газу, складывается из теплоты, подведенной к газу извне , и теплоты, возникающей за счет трения , т.е.

.

Работа складывается из внешней (эффективной) работы , подведенной к газу извне, работы силы давления р1 в сечении 1 и давления р2 в сече-

нии 2 и работы, которую совершает газ для преодоления сил трения .

Внешняя (эффективная) работа - это работа, сообщаемая га­зу (или получаемая от него) внешними источниками или потре­бителями механической энергии (турбина, компрессор, насос и др.). Она является результатом воздействия гидродинамиче­ских сил газового потока на тела, перемещающиеся в этом по­токе (например, лопатки турбины или компрессора).

Сила дав­ления р1 в сечении 1 совершает работу над выделенным объемом газа, поэтому она положительна:

,

а в сечении 2 газ в рассматриваемом объеме совершает работу против сил за счет своей энергии, поэтому она отрицательна:

.

Работа сил трения, возникающая в пристеночных пограничных слоях и отнимаемая от газового потока, переходит в эквивалентную ей теплоту трения qтрен , поступающую обратно в поток. Числено они равны, т.е. , поэтому компенсируют друг друга, не нарушая энергетический баланс в потоке газа.

Таким образом, .

Подставив выражения для , и в полученное выше уравнение баланса энергий, получим

.

Так как , то

.

Учитывая, что , окончательно имеем

.

Все величины в уравнении сохранения энергии отнесе­ны к 1 кг газу (Дж/кг). Это уравнение верно для любых рабо­чих тел при их стационарном движении как при наличии трения, так и без него.

В дифференциальной форме оно имеет вид

.

Уравнение сохранения энергии можно сформу­лировать так: внешняя энергия, подведенная к потоку газа в виде теплоты и работы, идет на изменение его энтальпии и кинети­ческой энергии.

Так как для идеального газа , то

или .

 




Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.