что такое располагаемая работа

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Располагаемая работа

Формула (10.13) связывает располагаемую работу / 0 и работу расширения I. Из (10.13) видно, что располагаемая работа в зависимости от величины п может быть больше, равна или меньше работы расширения. [31]

Не следует смешивать располагаемую работу газа в открытой системе с работой расширения газа в закрытой системе. В открытой системе работа затрачивается не только на сжатие и расширение газа, но и на ввод или вывод массы газа, а также на изменение кинетической и потенциальной энергии газового потока. [32]

Не следует смешивать располагаемую работу газа в открытой системе с работой расширения газа в закрытой системе. В открытой системе работа затрачивается не только на сжатие или расширение газа, но и на ввод или вывод массы, а также на изменение кинетической энергии газового потока. [34]

Для адиабатного течения газа располагаемая работа может быть определена и через энтальпию газа. [38]

Отсюда следует, что располагаемая работа при адиабатном расширении равна разности энтальпий рабочего тела в начале и конце процесса. [39]

Отсюда следует, что располагаемая работа / 0 численно равна изменению кинетической энергии газа, а изменение скорости потока всегда обратно по знаку изменению давления. [40]

Отсюда следует, что располагаемая работа / 0 численно равна изменению кинетической энергии газа, а изменение скорости потока всегда обратно по знаку изменению давления. [42]

При полном расширении газа располагаемая работа могла бы иметь значение, численно равное пл. [44]

Источник

Располагаемая работа при истечении газа

Величинаравная бесконечно малому приращению внешней

кинетической энергии рабочего тела, называется элементарной рас­полагаемой работой. Эта энергия может быть использована для полу­чения внешней полезной работы.

Из сравнения уравнений (5-12) и (13-3) следует, что для обрати­мого процесса течения газа

(13-7)

Равенство (13-7) показывает, что при движении рабочего тела по каналу знаки dw и dp противоположны. Если dp>0, то газ сжи­мается, и его скорость будет уменьшаться dw 0.

Располагаемую работу при истечении газа можно представить графически на рv-диаграмме. На рис. 13-2 изображен обратимый процесс расширения газа 1-2.

Бесконечно малая располагаемая работа — vdp измеряется элементарной площадкой abdc. Очевидно, вся располагаемая рабо­та в процессе 1-2 будет равна

(13-8)

Отсюда приращение кинетической энергии потока газа (распола­гаемая работа) равно работе внешних сил (p₁v₁) плюс работа рас­ширения в процессе 1-2 и минус работа (p₂v₂), затраченная газом на преодоление сопротивления среды, в которую газ вытекает. Она измеряется пл. 1234, ограниченной линией процесса расширения газа, абсциссами крайних точек и осью ординат (р).

Если кривая 1-2 является политропой, то располагаемую работу определяют из уравнения

При адиабатном расширении иде­ального газа

(13-10)

Сравнивая располагаемую рабо­ту при

истечении (пл. 1234) с ра­ботой расширения газа (пл. 1265), получаем, что величина распо­лагаемой работы в n раз больше работы расширения газа:

Из уравнения (13-3) следует, что

Располагаемая работа при течении газа может быть получена за счет внешнего тепла и уменьшения энтальпии газа. Это уравне­ние справедливо как для обратимых, так и для необратимых про­цессов течения газа с трением.

При адиабатном течении из уравнения (13-5)

(13-11)

При необратимом истечении газа располагаемая работа при том же перепаде давления будет меньше.

Дата добавления: 2016-06-29 ; просмотров: 5097 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

50. Располагаемая работа при истечении газа

50. Располагаемая работа при истечении газа

Исследуем процесс перемещения (истечения) газового потока.

Предположим наличие некоторой емкости, в ней содержится пар или газ (т. е. рабочее тело), имеющий параметры состояния в виде величин f 1, v 1, p 1. Из данного сосуда, в стенке которого находится отверстие, газ вытекает в окружающую среду. Это происходит вследствие разницы в давлениях (p 1– p 2), газ на выходе имеет давление p 1 2 Соответственно температура газа при этом равна t 2, а удельный объем – v 2 Для того чтобы струя вытекающего газа получила заданное направление, с наружной стороны сосуда к поверхности, где расположено отверстие, приставляют насадки цилиндрической формы (так называемые сопла). Чаще всего они имеют форму усеченного конуса, суживающегося к наружному краю. Такие сопла называются кон-фузорами. В случае канала, работающего по обратному процессу, такое сопло является диффузором. Устьем называют внешнее (т. е. на выходе) сечение сопла.

Обозначим скорость газовой струи на выходе из устья величиной а на входе в сосуд – величиной W 1 (втекающий газ), при этом сопло имеет устье, поперечное сечение которого определяется площадью f. На практике w 1намного меньше w 2,при вычислениях ею пренебрегают и принимают: w 1= 0, w 2= w.

где dA = pdv – работа по расширению, или совершаемая самим газом элементарная работа. Отсюда:

Таким образом, в результате истечения газа мы располагаем работой, равной A 0.Численно она равна либо увеличению кинетической энергии в ходе истечения, либо сумме работ проталкивания и против внешних сил.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

После сбрасывания газа двигатель глохнет

После сбрасывания газа двигатель глохнет Неисправности карбюратора Не отрегулирован холостой ход. На исправном и проверенном по основным регулировочным параметрам прогретом двигателе винтами качества и количества смеси добиться устойчивой работы двигателя с

17.Основные термодинамические параметры состояния газа

25. Уравнение состояния идеального газа

26. Универсальное уравнение состояния идеального газа

26. Универсальное уравнение состояния идеального газа Отношение массы mгаза (вещества) к количеству газа (вещества) vэтой системы называют молярной массой газа (вещества):М = m/ v.Размерность молярной массы следующая: [M] = 1 кг / 1 моль.Следствие из закона Авогадро позволяет

32. Вычисление работы газа

32. Вычисление работы газа Газ получает теплоту от определенного источника вне системы. обозначим давление газа буквой р, площадь поршня – S, тогда под действием внешней силы F = pS на поршень он будет неподвижен. При уменьшении внешней силы F разность этих двух сил pS – F

54. Истечение идеального газа через комбинированное сопло Лаваля

54. Истечение идеального газа через комбинированное сопло Лаваля Сопла Лаваля используются для создания закрити-ческого процесса истечения рабочего тела, условием которого служит po/p1 4400 К (температура инверсии). В процессе дросселирования всегда происходит охлаждение водяного пара, это связано с полной диссоциацией

2.2. Бытовые счетчики газа

2.2. Бытовые счетчики газа Энергетический контроль предлагает бытовые счетчики газа, которые предназначены для измерения объема газа при учете потребления газа индивидуальными потребителями. Чаще всего используют в квартирах, домах, офисах, небольших топочных для

2.2.1. Бытовой счетчик газа СГМ-1,6

2.2.1. Бытовой счетчик газа СГМ-1,6 Малогабаритный счетчик газа СГМ-1,6 (СГМ-1,6 И) контролирует расход газа: 1,6 м3/час Межповерочный интервал: 12 лет Типоразмер: G1,6Средняя цена на май 2014 года: 1 800 руб.Внешний вид устройства представлен на рисунке 2.1.Преимущества счетчика газа

2.2.2. Счетчик газа камерный GALLUS 2000 G4

2.2.2. Счетчик газа камерный GALLUS 2000 G4 Счетчик газа камерный GALLUS рассчитан для контроля расхода газа до 4 м3/час.Межповерочный интервал: 10 летТипоразмер G4.Средняя розничная цена по состоянию на октябрь 2014 года в регионе Санкт-Петербург 1 800 руб.Производитель: фирма Itron

2.2.3. Счетчик газа камерный СГК

2.2.3. Счетчик газа камерный СГК Устройство предназначено для контроля за расходом газа в бытовых условиях со скоростью газового потока (варианты модификаций счетчика) 1,6; 2,5; 4 м3/ч.Межповерочный интервал: 10 лет.Типоразмер: G1,6-G4.Средняя розничная ценав регионе

2.2.4. Счетчик газа СГ-СГК-1,6

2.2.4. Счетчик газа СГ-СГК-1,6 Максимальный расход газа для данного счетчика 1,6 м3/ч.Межповерочный интервал: 8 летТаблица 2.5Основные технические характеристики бытовых газовых счетчиков СГК. Типоразмер: G1,6.Счетчик газа СГ-СГК-1,6 является компактным

2.2.5. Счетчик газа малогабаритный БЕТАР СГБМ-1,6

2.2.5. Счетчик газа малогабаритный БЕТАР СГБМ-1,6 Счетчик газа малогабаритный БЕТАР СГБМ-1,6 предназначен для контроля максимального газового потока 1,6 м3/ч.Межповерочный интервал: 12 лет.Типоразмер: G1,6.Средняя розничная цена по состоянию на май 2014 в регионе Санкт-Петербург

2.2.6. Счетчик газа Вектор-С-1,6

2.2.6. Счетчик газа Вектор-С-1,6 Малогабаритный счетчик газа Вектор-С-1,6 обеспечивает контроль расхода газа в быту до 1,6 м3/час.Межповерочный интервал: 10 лет.Типоразмер: G1,6.Средняя розничная цена в регионе Санкт-Петербург по состоянию на май 2014 года составляет 2150 руб.

2.4. Монтаж и замена газового оборудования (бытовых счетчиков газа)

2.4. Монтаж и замена газового оборудования (бытовых счетчиков газа) Согласно установленному закону в Российской Федерации, замена газового счетчика выполняется исключительно за счет владельца этого оборудования. Кроме этого, пользователи обязаны выполнять обслуживание

4.5. Пункты заправки топливом, выпуска и слива газа

4.5. Пункты заправки топливом, выпуска и слива газа Вопрос 303. Каковы должны быть размеры площадки постов?Ответ. Должны на 1 м с каждой стороны превышать размеры, обеспечивающие въезд наибольшего по габаритам газобаллонного АТС. Площадки должны быть проездными. Кроме того,

Источник

Работа и теплота процесса. Рабочая и тепловая диаграммы

Работа объемной деформации «L»– работа, совершаемая вследствие деформации контрольной поверхности термодинамической системы.

Элементарное количество работы объемной деформации

где – сила;

– перемещение.

В термодинамике широко используется метод представления процессов в системе координат , называемый рабочей диаграммой, так как любая площадка на ней численно равна работе. Площадь фигуры между кривой процесса и осью удельных объемов численно равна работе объемной деформации этого процесса – см. рис. 2.1.

В ходе конечного процесса изменение давления зависит от его характера, поэтому для всего процесса

знак определяется знаком

, , — работа объемного расширения;

, , — работа сжатия.

Работа как форма обмена энергией обладает следующими свойствами:

1) работа– это функция процесса, количество работы в процессе зависит от пути перехода из одного состояния в другое;

2) – не обладает свойствами полного дифференциала (это бесконечно малое количество работы);

3) так как – не полный дифференциал, то , следовательно при круговом процессе (цикле) система получает от ОС (или отдает ей) некоторое количество энергии.

При термодинамическом анализе термодинамической системы со многими степенями свободы необходимо учитывать и другие виды работы, например механическую работу на валу, электрическую работу переноса электрического заряда в цепи, магнитная работа намагничивания магнитика в магнитном поле и др.

Располагаемая (полезная) работа «L₀»– это работа, которая может быть получена за счет падения давления.

,

,

Располагаемая работа численно равна площади фигуры между кривой данного конечного процесса и осью давлений на рабочей (p-v) диаграмме. Можно сказать, сто располагаемая работа – это возможный максимум производимой работы в процессе расширения или как возможный минимум потребляемой работы в процессе сжатия.

Рисунок 2.1 – Рабочая диаграмма

Теплота процесса –это количество энергии, переданное в результате теплообмена при осуществлении данного процесса.

Опыт изучения процесса теплообмена показал, что абсолютная температура обладает всеми свойствами термодинамического потенциала взаимодействия:

1) это интенсивный параметр

2) разность температур между системой и ОС является необходимым и достаточным условием для возникновения теплообмена. Чем больше разность температур, тем с большей скоростью и интенсивностью протекает теплообмен.

В качестве координаты теплового взаимодействия Клаузиусом был предложен параметр энтропия S [Дж/К], которая обладает всеми свойствами координаты взаимодействия:

1) если энтропия изменяется, то теплообмен происходит,

2) количество тепла пропорционально изменению энтропии,

3) ее количество зависит от размеров системы (это экстенсивный параметр)

– характеризует организованность системы и является функцией её состояния.

Элементарное количество теплоты, передаваемое системе равно:

Представление процесса в системе координат , называется тепловой диаграммой, так как любая площадка численно равна количеству тепла, а площадь между кривой процесса и осью удельной энтропии численно равна, теплоте, участвующей в процессе – см. рис. 2.2.

Рисунок 2.2 – Тепловая диаграмма.

Как форма обмена энергией теплота обладает такими же свойствами как и работа:

1) теплота– функция процесса (ее количество зависит от характера процесса):

– для конечного процесса.

, — теплота подводится к ТДС

, — теплота отводится от ТДС.

– для адиабатных систем, которые не обмениваются теплотой с ОС.

2) не обладает свойствами полного дифференциала (это бесконечно малое количество энергии передаваемой на микроскопическом уровне), следовательно

3)

4) Величина проекции касательной на ось удельной энтропии численно равна истинной теплоемкости рабочего тела при параметрах в этой точке – см. рис. 2.2.

Среднеинтегральная температура – понятие, применяющееся для упрощения некоторых термодинамических исследований. Среднеинтегральная температура на Тs диаграмме получается как высота прямоугольника, площадь которого равна площади под кривой процесса.

Таким образом, среднеинтегральная температура политропного процесса зависит только от начальной и конечной температур.

Источник

РАСПОЛАГАЕМАЯ РАБОТА ГАЗОВОГО ПОТОКА

Формулы для определения располагаемой работы в адиабатном и политропном процессах приведены соответственно в § 4.5, § 4.6.

После интегрирования получим

(7.7)

Таким образом, при адиабатном течении располагаемая работа газа равна разности энтальпий в начальном и конечном состояниях.

§ 7.3. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ СОПЛОВОГО И ДИФФУЗОРНОГО АДИАБАТНОГО ТЕЧЕНИЯ ГАЗА

Соплами называются каналы, в которых происходит снижение давления газа (dp 0).

Из уравнения (7.1) следует, что знаки dp и dw противоположны. Поэтому всякий раз, когда давление в потоке понижается, скорость возрастает, а когда давление повышается, скорость убывает. Таким образом, в соплах происхо­дит разгон, а в диффузорах торможение потока. При конструировании про­точных частей энергетических устройств (турбин, компрессоров, реактивных двигателей и т. п.) практически важным является вопрос о том, какой про­филь должен иметь канал, чтобы обеспечить сопловое или диффузорное те­чение газа (т. е. разогнать или затормозить поток).

Некоторые качественные заключения могут быть сделаны на основе ана­лиза уравнения постоянства массового расхода G при стационарном течении газа

,

Прологарифмировав это уравнение, а затем, продифференцировав, будем

(7.8)

Добавим к этому уравнению уравнение (7.1) и уравнение адиабаты в

. (7.9)

Это уравнение получается из уравнения pv k =const, если последнее продиф­ференцировать, предварительно прологарифмировав.

и подставив в (7.8), получим

, (7.10)

где — местная адиабатная скорость звука в газе, т.е. скорость рас­пространения малых упругих деформаций.

Если необходимо обеспечить сопловое течение (разгон потока) при ско­рости течения газа w меньше местной скорости звука а (с учетом того, что в соплах dp a (течение газа сверхзвуковое), из (7.10) получим dF>0, и для разгона потока сопло должно быть расширяющимся.

Дата добавления: 2016-06-05 ; просмотров: 3037 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник