Термодинамикалық ағыс

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТІРЛІГІ

СЕМЕЙ қаласының ШӘКӘРІМ атындағы МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

Кафедра : «Жылуэнергетика және Техникалық физика»

кафедраның атауы

Мамандық: 5В071700 - «Жылуэнергетика»

шифр, мамандық атауы

Жұмыс түрі

СӨЖ

Тақырыбы

Термодинамикалық ағыс

Орындаған: Акишов Ж. К.

Тобы: ТЭ-801

Тексерген: Нургалиев Д. Н.

Семей

2020ж.

Мазмұны

Кіріспе3

1 Газдар және булар ағысы4

2 Газдар мен булар қозғалысы6

Қорытынды8

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі9

Кіріспе

Термодинамика (грек. θέρμη - "жылу", δύναμις - "күш") - физика ғылымындағы жылудың жұмыс және басқа энергия түрлерімен арадағы қарым-қатынасын зерттейтін тармағы. Термодинамика - тәжірибелерден жинақталған нәтижелерге сүйенетін феноменологиялық ғылым. Ол көптеген құрамдас бөліктерден тұратын макроскопиялық жүйелер - термодинамикалық жүйелерді зерттейді.

Термодинамика заңдылықтары жалпы сипатта қолданылады және заттардың атомдық деңгейдегі құрылымына тәуелді емес. Сондықтан термодинамика ғылым мен техниканың энергетика, қозғалтқыштар, фазалық ауысу, химиялық реакциялар, секілді көптеген салаларында қолданылады. Термодинамиканың физика мен химияның бірқатар салаларында, химиялық технология, аэроғарыштық технология, машина жасау, жасушалық биология, биомедициналық инженерия секілді алуан түрлі салаларда алатын орны ерекше.

Адамдар ертеден суық пен ыстықтың ара-жігін айырып, температураны дененің жылыну дәрежесін сипаттайды деп есептеген. Жылу жайлы ғылымның дамуы температураны өлшеуге арналған құрал - термометрдің пайда болуымен басталады. Ең алғашқы термометрді 16 ғасырдың соңында Галилей жасады деп есептелінеді.

Термодинамика механикалық жұмыс жасауға дененің ішкі энергиясын пайдаланудың негізгі тәсілдерін зерттейтін эмпирикалық ғылым ретінде пайда болды. Алғашқы бу машиналары 18 ғасырдың екінші жартысында ойлап табылды және өнеркәсіптік төңкерістің негізгі алғышарты болды. Ғалымдар мен инженерлер оның тиімділігін арттыру тәсілдерін іздей бастады, 1924 жылы Сади Карно өзінің "Оттың қозғаушы күші және осы күшті дамытатын машиналар жайлы" шығармасында жылу машиналарының пайдалы әрекет коэффицентінің максималды көрсеткішін анықтады. Термодинамика осы шығарманың жазылуынан бастау алды деп есептеледі.

1 Газдар және булар ағысы

Машиналардың аппараттардың және приборлардың жұмыс үрдістерін анықтауға каналдағы газ және булардың қозғалысының заңдарын оқып үйрену қажет.

Ағыс теориясының міндеті - ағыс жылдамдығымен секундалық шығынды анықтау, берілген жағдайларға тәуелді сопло түрін таңдау мәселесін шешу.

Газдардың ағысын білдіретін жылудинамикалық бірінші заңы: жұмыс дененің ағысына сырттан келетін жылу энтальпия өзгеруіне, техникалық жұмысын істеуіне және кинетикалық энергияны көтеруіне үсталынады.

Каналдарда жұмыс дене ағыуының жылдамдығы ұлкен болады. Каналдың ұзындығы үлкен болғандықтан канал және газ қабырғалар арасында жылуалмасу өте аз болады да, оны менсiнбеуге болады. Сондай агыуы адиаббатық ағыу процессі деп аталады.

Адиаббаттық процесіндегі газ ағысының жылдамдығы , м/с, мына жұмыстың теңдеуімен анықталады:

https://dereksiz.org/tehnikali-jiludinamika-penini-ou-edistemelik-kesheni/125292_html_40566a5e.gif

(1)

немесе

https://dereksiz.org/tehnikali-jiludinamika-penini-ou-edistemelik-kesheni/125292_html_7c00016a.gif

(2)

сондықтан:

https://dereksiz.org/tehnikali-jiludinamika-penini-ou-edistemelik-kesheni/125292_html_m15f47748.gif

(3)

мұндағы - газдың бастапқы жылдамдығы, м/с;

- каналдан шыға берісіндегі газдың соңғы жылдамдығы, м/с.

Адиабатты ағыстың газ параметрлері p ₁ , v ₁ , T ₁ [1] .

Кіре берістегі газ жылдамдығы - с ₁ . Соплодан шыға берістегі газ қысымы р ₂ кіретін ортаның қысымына тең.

Ағыс жылдамдығы с ₂ , , м/с:

https://dereksiz.org/tehnikali-jiludinamika-penini-ou-edistemelik-kesheni/125292_html_m52d9a1ee.gif

(4)

Соплодан өтетін газдың массалық шығыны М , кг/с:

https://dereksiz.org/tehnikali-jiludinamika-penini-ou-edistemelik-kesheni/125292_html_m582b46c5.gif

(5)

Мах саны - бұл ағыс жылдамдығының жеке дыбыс жылдамдығына қатынасы. Мах саның анықтайтың формуласы:

https://dereksiz.org/tehnikali-jiludinamika-penini-ou-edistemelik-kesheni/125292_html_me35ba42.gif

(6)

Газдың ұлғаюы мен оның жылдамдығының арты өтетін каналдарды сопло деп атайды. Газдың сығылуы мен жылдамдығының азаюы өтетін каналдарды диффузорлар деп атайды.

Сурет 1 - Диффузордың сызбанұсқасы

Диффузордың 5-3 учаскесінде (аралығында) ағын жылдамдығы дыбыс жылдамдығынан көп болса, онда 3-1 аралығында ол дыбыс жылдамдығынан аз болады. Егер диффузордың кіре берісіндегі және шығар аузындағы газ жылдамдықтары дыбыс жылдамдығынан үлкен болса, онда диффузор кішірейеді. Ал жылдамдықтары дыбыс жылдамдықтарынан аз болса, онда бұндай диффузор кеңейеді. Диффузордың кіре берісіндегі газ жылдамдығы дыбыс жылдамдығынан үлкен, ал шығар ауыздағы газдың жылдамдығы дыбыс жылдамдығынан аз болса, онда диффузор кішірейеді (5-3 аралығы) содан кейін кеңейеді (3-1 аралығы) [2] .

2 Газдар мен булар қозғалысы

Заттың үш агрегаттық күйі белгілі: қатты, сұйық және газ күйлері. Қатты дене өзінің көлемі мен пішінін тұрақты өзгеріссіз етіп сақтайды. Сұйықтар өзінің пішінін жеңіл өзгерте алады. Олар өздері тұрған ыдыстың пішінін қабылдайды. Қатты денелер тәрізді сұйықтардың көлемін өзгерту қиын. Газдарда белгілі көлем де, белгілі пішін де болмайды. Белгілі пішіндері болмайтын сұйықтар мен газдар жеңіл ағады. Аққыштық олардың ортақ қасиеті болып табылады. Сұйықтар мен газдардың қозғалысы гидроаэромеханика заңдарымен сипатталады.

Сұйықтардағы қысым

Заттың бірлік көлеміндегі массасы болып затың тығыздығы табылады. , заттың белгілі мөлшерінің массасы да, оның көлемі. Тығыздық температураға және қысымға тәуелді болады. Қысым деп беттің бірлік ауданына бетке перпендикуляр бағытта түсірілген күш аталады. , беттің ауданы. Мысалы, суға батырылған ∆s дене бетінің әрбір элементіне сұйық тарапынан, бетке перпендикуляр бағытталған ∆F күш әсер етеді. Бірлік ауданға сұйықтың түсіретін күші сұйықтың қысымы деп аталады.

https://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image362.gif

(7)

Өлшем бірлігі: 1 Па =1 Н/м ²

Сұйықтың бетінен тереңдікте орналасқан нүктені қарастырайық. Сұйықтың ішіндегі тереңдіктегі қысымды нүктенің үстіндегі сұйық бағананың салмағы тудырады. ауданға әсер ететін күш болады, мұндағы бағананың көлемі, сұйықтың тығыздығы, еркін түсу үдеуі. Сонда қысым . Сонда қысым сұйықтың тығыздығына және батырылу тереңдігіне тура пропорционал болады. Егер сұйық біртекті болатын болса, ондай бірдей тереңдікте қысым да бірдей болады [3],

Егер сұйықтың немесе газдың ішінде және биіктіктерге сәйкес түрде қысымдар болса, онда өрнекті төмендегідей интегралдауға болады.

https://ok-t.ru/helpiksorg/baza4/11031519909.files/image384.gif

(8)

Тығыздығындағы өзгерістерді ескермеуге болатын сұйықтар мен газдар үшін болады да, интеграл есептелінеді. . шаманы сұйықтағы тереңдік д. а. Егер - сұйықтың жоғарғы деңгейінің координаты болатын болса, онда атмосфералық қысымға тең болады. . Сұйықтың ішіндегі тереңдіктегі қысым . Мұнда сұйық бетіндегі атмосфералық қысым ескерілген.

Паскаль заңы

Қалыпты сұйықтар мен газдарда қысым Паскаль заңына бағынады:

Тыныштықта тұрған сұйықтың барлық бағытында, кез келген жерінде қысым бірдей және қысым барлық көлемге бірдей беріледі. Сұйыққа немесе газға түсірілген атмосфералық қысым барлық көлемге бірдей беріледі. Берілген көлемдегі сұйыққа немесе газға түсірілген қысым көлемнің ішіндегі барлық нүктелерге өзгеріссіз таралады. Сұйыққа немесе газға батырылған дененің салмағы азаяды. Осы жағдайда денеге төмен қарай бағытталған ауырлық күші мен сұйықтың немесе газ тарапынан жоғары қарай бағытталған ығыстырушы күш әсер етеді [4] .

Қорытынды ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.