Теоретические основы теплотехники - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

,zRTpv
=
(1.29)
где z называют общим коэффициентом сжимаемости, показывающим насколько реально-газовые со-
стояния отличаются от состояний идеального газа при тех же условиях.
Величина z зависит от особенностей состояния газа и задается обычно для каждого конкретного га-
за в виде функции
).,( Tpfz
=
Характер этой зависимости определяют опытным путем, исследуя сжимаемость газа в простых процес-
сах. Для технических расчетов используют обычно специальные таблицы, приводимые в справочной
литературе [9] и позволяющие определить значение z по заданным величинам p и Т. Для этой же цели
используют обобщенную графическую зависимость в безразмерных координатах, отражающую суть
термодинамического подобия. Для наиболее распространенных рабочих тел (воздух и его компоненты,
вода и водяной пар и др.) требуются более точные расчеты. В этом случае величину z описывают поли-
номом с вириальными коэффициентами
...,/// ++++=
3
3
2
21
1 vAvAvAz
где величины ...,,
321
AAA сами являются полиномами:
...,++++=
3
3
2
2101
TaTaTaaA ....++++=
3
3
2
2102
TbTbTbbA
Значения коэффициентов ...,,...,,,
210210
bbbaaa рассчитываются на основании экспериментальных сведе-
ний о сжимаемости газа или жидкости в простых процессах. Степени полиномов получаются достаточ-
но высокими (от шести до четырнадцати), поэтому и обработку опытных данных, и расчеты по уравне-
нию (1.29) ведут с помощью ЭВМ, для чего разработаны специальные процедуры и программы.
При ручных расчетах уравнение (1.29) невозможно точно реализовать, учитывая сложность расчета
величины z. Для многих задач это можно сделать только методом последовательных приближений, при-
нимая в качестве первого приближения z = 1,0. Поэтому на практике широко используются другие формы
представления зависимости (1.29) – в виде специальных таблиц состояний или в виде особых диаграмм,
с которыми мы познакомимся при более подробном изучении свойств воды и водяного пара и процес-
сов с ними.
1.3.2 Термические коэффициенты и связь между ними
о многих случаях для отдельных веществ проводить широкие исследования и составлять уравнение
состояния нет необходимости, поскольку на практике с этими веществами реализуются только один
или два частных термодинамических процесса. Поэтому опытным путем определяют только значения так
называемых термических коэффициентов, содержащих значения соответствующих частных производных:
– коэффициент теплового расширения
;
p
T
v
v
∂
∂
=α
0
1
– коэффициент изотермического сжатия
;
T
t
p
v
v
∂
∂
−=β
0
1
– коэффициент адиабатической сжимаемости ;
S
s
p
v
v
∂
∂
−=β
0
1
– коэффициент давления .
V
T
p
p
∂
∂
=γ
0
1
Например, чтобы определить изменение объема газа или жидкости при изобарном нагревании от Т
1
до Т
2
, достаточно, проинтегрировав формулу для α, рассчитать .)(
12012
TTvvv −
α
=
−
Таким образом, система термических коэффициентов адекватно заменяет уравнение состояния при
расчетах частных процессов.
Между термическими коэффициентами существует однозначная связь, которую нетрудно устано-
вить. Из уравнения состояния ),,( TvpF следует, что ),( Tvfp
=
. Полный дифференциал этой функции
будет
В

Страницы