Составители:
Рубрика:
24 25
В области влажного насыщенного пара изобары совпадают с изотерма-
ми. Изотермы на верхней пограничной кривой имеют перегиб. В области пе-
регретого пара изотермы идут вначале с некоторым подъемом, а затем почти
параллельно оси абсцисс.
Изохоры (пунктирные линии) идут круче изобар. Кривая насыщенной
жидкости (x = 0) и кривая сухого насыщенного пара (x = 1) строятся по таб-
личным данным.
На диаграмме область между линиями x = 0 и x = 1 является областью
влажного насыщенного пара; над кривой насыщенного пара вплоть до кри-
тической изобары находится перегретый пар.
4.4. Истечение и дросселирование газов и паров
Кинетическая энергия потока широко используется в паровых и газо-
вых турбинах, ракетных двигателях, компрессорах, вентиляторах, в непод-
вижных каналах переменного сечения (соплах и диффузорах), в теплообмен-
никах и др.
Будем считать течение газа установившимся, т. е. таким, у которого па-
раметры состояния в любом сечении канала не изменяются с течением вре-
мени. Для установившегося движения согласно условию неразрывности по-
тока
const
=
=
Fc
Mv
,
где M – массовый секундный расход газа, кг/с; v – удельный объем газа, м
3
/кг;
F – площадь поперечного сечения канала, м
2
; с – скорость потока в рассмат-
риваемом сечении, м/с.
Пусть по каналу произволь-
ной формы под действием сил
давления движется поток газа
(рис. 4.3).
Тогда согласно первому за-
кону термодинамики количество
подводимой теплоты к 1 кг газа
между сечениями I–I и II–II будет
расходоваться на изменение его
внутренней энергии
1
2
uu
-
, со-
вершение газом работы (называе-
мой в данном случае работой про-
талкивания)
1
1
2
2
vpvpl
-
=
¢
, при-
ращение кинетической энергии газа на участке I–II и на так называемую тех-
ническую работу
l
т
т
2
1
2
2
11221221
2
l
cc
vpvpuuq +
-
+-+-=
-
.
Поскольку
1111
hvpu
=
+
и
2
2
2
2
hvpu
=
+
, получим
т
2
1
2
2
1221
2
l
cc
hhq +
-
+-=
-
. (4.1)
В дифференциальной форме
( )
т
2
2
dl
dc
pvddudq +++=
и
т
2
2
dl
c
ddhdq ++=
. (4.1¢)
Дифференцируя выражение
pv
u
h
+
=
, имеем
vdp
dq
vdp
pdv
du
dh
+
=
+
+
=
,
откуда
vdp
dh
dq
-
=
. (4.2)
После интегрирования уравнения (4.2) получим
ò
--=
-
2
1
1221
vdphhq
.
Сравнивая уравнения (4.1¢) и (4.2), имеем
т
2
2
dl
dc
vdp +-
и
vdp
dc
dl --=
2
2
т
. (4.3)
В отдельных случаях, когда назначением устройства является получе-
ние технической работы (например, в паровой или газовой турбине) или ког-
да техническая работа затрачивается на повышение давления (например,
в компрессоре), можно считать скорости до и после устройства одинаковы-
ми. Тогда, согласно уравнению (4.3), техническая работа
vdpdl
-
=
т
;
p
2
V
2
T
2
p
1
V
1
T
1
II
II
I
I
F
1
c
1
F
2
c
2
Рис. 4.3. Истечение газа через
суживающийся канал (сопло)
II
II
I
I
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- …
- следующая ›
- последняя »
