Особенности истечения через каналы переменного сечения, сопло и диффузор.

Уравнение истечения: .

 (а)

 (б)

 (в)

Если  (докритический режим), то при сужающемся канале  давление будет падать , а скорость возрастать . Такой аппарат называется соплом. При расширяющемся канале  давлении будет расти , а скорость падать . Такой аппарат называется диффузор.

Если  (закритический режим), то при сужающемся канале  давление будет расти , а скорость падать . Такой аппарат называется диффузор. При расширяющемся канале  давление будет падать , а скорость возрастать . Такой аппарат называется соплом.

62. Дросселирование. Эффект Джоуля-Томсона. Основные понятия

Эффект падения давления потока рабочего тела в процессе преодоления им (потоком) местного сопротивления называется дросселированием.

Причинами возникновения местных сопротивлений при движении потока рабочего тела по каналам могут быть запорные, регулирующие и измерительные устройства; повороты, сужение, загрязнение каналов и т.д.

Явление изменения температуры газа или жидкости при адиабатном дросселировании называется эффектом Джоуля – Томсона.

Рис. 1.7. Процесс дросселирования в h - s диаграмме

Различают дифференциальный и интегральный дроссель – эффекты. Величина дифференциального дроссель – эффекта определяется из соотношения

,                                           (1.119)

где   – коэффициент дросселирования или коэффициент Джоуля – Томсона, .

Интегральный дроссель-эффект определяется по соотношению

.                                       (1.120)

Коэффициент Джоуля – Томсона определяется из следующего уравнения, выведенного из математических выражений первого начала термодинамики и второго начала термостатики

                                       (1.121)

1. Дроссель–эффект положительный (D _h > 0), в этом случае процесс дросселирования сопровождается снижением температуры рабочего
тела (dT <0);

2. Дроссель–эффект отрицательный (D _h < 0), в этом случае процесс дросселирования сопровождается повышением температуры рабочего тела (dT>0);

3. Дроссель–эффект равен нулю (D _h = 0), если в процессе дросселирования температура рабочего тела не изменяется. Состояние газа или жидкости, которому соответствует условие D _h = 0, называется точкой инверсий. Геометрическое место точек инверсии на диаграмме состояния данного вещества называется кривой инверсии.

63. Процессы парообразования, определение параметров насушенного пара, диаграмма h-s.

Возьмём один килограмм жидкости при температуре равной нулю и каком-то давлении .

При нагреве растут, и температура, и объём – точка . В точке  начинается кипение. Давление - , температура равняется температуре насыщения - . В точке  - появляется сухой насыщенный пар, давление - , температура . В точке  образуется перегретый пар, давление - , температура равняется температуре перегретого пара .

Степень сухости: , где  - масса кипящей жидкости,  - масса сухого пара.

Влажность: .

Насыщенный пар.

Давление насыщения: .

Температура насыщения: .

Теплота фазового перехода: , при этом теплота фазового перехода зависит от давления, то есть  - уравнение фазовых переходов.

Определение параметров насыщенного пара.

Дано давления -  и степень сухости .

Любую характеристику можно определить, как .

Например:

 

Удельный объём: .

 

Энтальпия: .

 

Энтропия:

.

Для полного испарения: .

Диаграмма  для водяного пара:

 - степень перегрева.

С помощью графика можно найти , , , , , и . С помощью этих данных можно вычислить энергию по формуле: .

64.Классификация циклов тепловых двигателей:

1. По термодинамическому признаку:

a. ГТУ, работающие по циклы Гемфри (1-2-3-4). . ГТУ такого типа имеют больший коэффициент полезного действия, чем ГТУ, работающие по циклу Брайтона.

b. ГТУ, работающие по циклу Брайтона (1-2-3`-4).

2. По организации процесса:

a. ГТУ, работающие по открытому циклу. В ГТУ такого типа рабочее тело постоянно меняется.

b. ГТУ, работающие по закрытому циклу. В ГТУ такого типа рабочее тело не меняется.

3. По конструкции:

a. ГТУ одновальной конструкции.

b. ГТУ двухвальной конструкции. Такой тип ГТУ используется в случае переменных режимов работы ГТУ.

c. ГТУ трёхвальной конструкции. Такой тип ГТУ используется в случае переменных режимов работы ГТУ.

Двигатели внутреннего сгорания бывают следующих видов:

1. Двухтактные/четырёхтактные

2. Отто

3. Дизеля

4. Брайтон