Технические средства автоматизации. Ч.1. Пневматическая ветвь. Мордасов М.М - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

постоянным объемом показана на рис. 3.2, а, условное обозначение емкости в схемах пневматических
средств автоматизации изображено на рис. 3.2, б. Постоянная емкость представляет собой полый жест-
кий цилиндр, ограничивающий объем V, а регулируемая емкость содержит сильфон, объем V которого
изменяется вручную.
В пневматическом конденсаторе накопление газа осуществляется за счет изменения объема, проис-
ходящего пропорционально приложенной разности давлений.
3.3. ТЕЧЕНИЕ ГАЗА ПО ПНЕВМАТИЧЕСКИМ СОПРОТИВЛЕНИЯМ
В пневматических устройствах автоматики происходят перемещения газа от источника по соедини-
тельным трубкам, дросселям и емкостям.
Для описания процесса течения в газовой динамике используются четыре уравнения: уравнение
движения (закон сохранения импульса), уравнение неразрывности (закон сохранения массы), уравнение
сохранения энергии и уравнение состояния [9].
Уравнение движения для одномерного потока невязкой сжимаемой жидкости связывает изменение
давления dP газа, плотность ρ, скорость U и изменение скорости dU газа:
dP + ρUdU = 0.
Уравнение неразрывности при установившемся одномерном потоке газа выражает тот факт, что
масса изолированной системы остается постоянной. При установившемся одномерном потоке уравне-
ние имеет вид
0
)(
=
∂
ρ∂
x
U
или const
=
ρ
U .
В соответствии с уравнением сохранения энергии, изменение полной энергии объема газа равно
сумме работ в единицу времени внешних массовых и поверхностных сил. Указанные силы приложены к
этому объему и его поверхности и сложены с отнесенной к единице времени теплотой, подведенной из-
вне. Если к движущемуся по длинному трубопроводу газу не подводится теплота и механическая рабо-
та, то температура газа становится равной температуре стенок трубопровода и далее остается постоян-
ной. Поэтому третье уравнение имеет вид
const
=
T .
Уравнение состояния описывает следующую закономерность в поведении газов: состояние всякого
находящегося в равновесии газа определяется температурой Т, давлением Р и объемом V:
f (T, P, V) = 0.
Связь между параметрами идеального газа определяется уравнением Менделеева–Клапейрона
RT
M
PV
µ
= или kTNaPV
=
.
Оно представляет собой уравнение состояния идеального газа, которое объединяет закон Бойля-
Мариотта, закон Гей-Люссака и закон Авогадро. Уравнение Менделеева–Клапейрона наиболее простое
уравнение состояния, применимое с определенной степенью точности к реальным газам при низких
давлениях и не высоких температурах, когда они близки по своим свойствам к идеальным газам.
Используя формулу Дарси–Вейсбаха для определения потери полного напора для элементарного
отрезка трубопровода и приведенных выше уравнений, записанных для двух произвольных сечений
трубопровода, расположенных на некотором расстоянии l, можно определить массовый расход газа
(
)
d
l
RT
PPd
G
λ−π
=
2
2
2
1
2
4
,
где d, l – диаметр и длина отрезка трубопровода; λ – коэффициент гидравлического сопротивления.

Страницы