54662

Физические основы функционирования пневмосистем

Конспект урока

Педагогика и дидактика

Физические основы функционирования пневмосистем продолжение Термодинамические процессы процессы в двигателях установках компрессорах протекающие при постоянных отдельных параметрах рабочего тела или при переменных всех параметрах. Равновесные термодинамические процессы процессы проходящие при бесконечно малых перепадах давлений и температур при этом во всех точках термодинамической системы в любой момент времени параметры состояния одинаковы. Неравновесные необратимые термодинамические процессы процессы проходящие...

Русский

2014-03-17

792 KB

10 чел.

УРОК № 14.

«Физические основы функционирования пневмосистем» (продолжение)

 

 Термодинамические процессы – процессы в двигателях, установках, компрессорах, протекающие при постоянных отдельных параметрах рабочего тела или при переменных всех параметрах.

 Равновесные термодинамические процессы – процессы, проходящие при бесконечно малых перепадах давлений и температур, при этом во всех точках термодинамической системы в любой момент времени параметры состояния одинаковы.

 Неравновесные (необратимые) термодинамические процессы – процессы, проходящие при значительных разностях давлений или температур.

 Процесс расширения – процесс с увеличением объема.

 Процесс сжатия – процесс с уменьшением объема.

 Круговой процесс – процесс, который после некоторых преобразований возвращается в исходное состояние.

 Теплоемкость – количество тепла, необходимое для изменения температуры на 1 единицы количества вещества.

 В расчетах используют – удельную теплоемкость.

 Теплоемкость в зависимости от выбранной единицы:

  •  массовая, CM, ;
  •  удельная объемная, C`, ;
  •  удельная мольная, C, .

CM, C` - выражают через удельную мольную теплоемкость. Т.к. в основном термодинамические процессы проходят при постоянном давлении и объеме, то в расчетах используют изоборную Cp и изохорную Cv массовую теплоемкости.

 Cp;  Cv – мольные изобарная и изохорная теплоемкости.

 Теплоемкость измеряется в ккал.

1 кал 4.19 Дж, 1 ккал 4.19 кДж.

 Изохорный процесс – процесс, проходящий при постоянном объеме (V = const).

Изменения давления прямопропорционально изменению абсолютных температур .

Тепло процесса – затрачивается на изменение внутренней энергии газа

Qv = Cv  (T2 – T1) + p (V2 – V1) = U + 0, Дж,

где Cv – изохорная массовая теплоемкость.

Удельная теплота qv = Cv  (T2T1) + p  (w2w1), Дж/кг.

Удельная работа l = p  (w2w1), Дж/кг.

Работа процесса L = m  l, Дж.

Работа отсутствует L = 0, т.к. объем газа постоянный и отсутствует его расширение.

График – изохора.

Рисунок 41 – График изохорного процесса

 Изобарный процесс – процесс, проходящий при постоянном давлении (p = const).

Изменение удельного объема прямопропорционально изменению абсолютных температур .

Тепло процесса – затрачивается на изменение внутренней энергии газа и совершение им работы

Qp =  U + L, Дж.

Работа процесса L = p  (V2V1), Дж. Удельная работа l = p  (w2w1), Дж/кг.

График процесса – изобара.

Рисунок 42 – График изобарного процесса

 Изотермический процесс – процесс, происходящий при постоянной температуре (T = const).

Изменение абсолютного давления обратнопропорционально изменению удельного объема , p1  w1 = p2  w2 = p  w = const.

Процесс экономичный, но не осуществимый.

Работа процесса L = m  l, Дж.

Удельная работа  .

График – изотерма.

Рисунок 43 – График изотермического процесса

 Адиабатный процесс – процесс, протекающий при постоянной энтропии (S = const).

Соотношение параметров – p  wk = const,

где k – показатель адиабаты ,

где Cp – изобарная массовая теплоемкость;

,  , ;

k = 1.67; 1.4; 1.29.

Процесс проходит без теплообмена с окружающей средой Q = 0, Qp =  U + L  L = - U.

Работа идет за счет уменьшения внутренней энергии.

Удельная работа , Дж/кг.

График – адиабата (криволинейная зависимость со значительными изменениями давления).

   Рисунок 44 – График адиабатного процесса

По адиабатному процессу работают быстроходные ДВС, реактивные двигатели и установки; процессы истечения газов и паров из сопел.

 Политропный процесс – общий процесс; ранее рассмотренные процессы – частные случаи политропного.

По политропному процессу работают все ДВС, поршневые компрессоры.

Формулы – аналогичны адиабатному процессу. Разница – показатель адиабаты, меняется на показатель политропы n.

Уравнение процесса – p  wn = const,

при n = 0, p = const; n = 1, p w = const; n = k, p wk = const; n = , V = const.

 Первый закон термодинамики – устанавливает связь между теплом процесса Q, изменением внутренней энергии U, работой процесса L (l).

Q = U2 – U1 + L,

где L = p  (V2V1) = p  V, Дж;

     U = U2 – U1 = M Cv  (t2 – t1), Дж,

где М – масса вещества.

Удельное количество тепла q = U + l, Дж/кг,

где l – удельная работа (производимая 1 кг газа).

 Основное в термодинамике – расчет тепла процесса, который ведут по массе и объему рабочего тела

Qp = M  Cp  (t2t1) = Vн  Сp`  t

Qv = M Cv  (t2 – t1)  = Vн  Сv`  t,

где Vн – объем газа, приведенный к нормальным условиям (к 0С и 760 мм. рт. ст.)

, м3,

где Tн – температура при 0С;

    Сp`, Сv` - удельные объемные изобарная и изохорная теплоемкости.

 Второй закон термодинамики – устанавливает качество используемого тепла в термодинамическом процессе.

  Сущность второго закона термодинамики:

  •  для постоянного процесса ДВС необходимо иметь перепад температур;
  •  всё тепло для сгорания нельзя превратить в полезную работу, т.к. потери неизбежны;
  •  тепло не может самопроизвольно проходить от более нагретого тела к менее нагретому без соответствующих установок.

 

(окончание см. урок № 15)

3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

18622. Структура, топология глобальных сетей. Принципы адресации в глобальных сетях 21 KB
  Структура топология глобальных сетей. Принципы адресации в глобальных сетях. Глобальная сеть wide area network WAN охватывает значительную географическую область часто целую страну или даже континент. Она объединяет набор машин предназначенных для выполнения программ пол...
18623. Общая характеристика б/у и требования, предъявляемые к б/у и методы 17.68 KB
  Общая характеристика б/у и требования предъявляемые к б/у и методы. Бух учет представляет собой упорядоченную систему сбора регистрации и обобщения инфы в денежном выражении об имуществе обязательствах организации и их движении. Объекты бух учета имущество организ
18624. Проблемы создания информационных систем управленческого учета 15.49 KB
  Проблемы создания информационных систем управленческого учета. Должен отражать динамику изменения всех процессов происходящих на предприятии отслеживание их При составлении отчетности руководителя заботит доверительное отношение к платежеспособности организаци
18625. Анализ предметной области для проектирования базы данных 16.56 KB
  Анализ предметной области для проектирования базы данных. Существует 2 подхода к выбору состава и структуры п.о. функциональный подход. Он реализует принцип движения от задачи т.е. анализируются и исследуются функции некоторой группы лиц и комплексы задач для обсл
18626. Типы стратегий 13.97 KB
  Типы стратегий. Выделяют несколько типов стратегий: Корпоративный Деловой Функциональный. Корпоративная портфельная стратегия это стратегия которая описывает общее направление роста предприятия развития его производственносбытовой деятельности. Она ...
18627. Функции операционной системы. Понятие расширенной виртуальной машины 15.95 KB
  Функции операционной системы. Понятие расширенной виртуальной машины. Функции: Обеспечивать загрузку пользовательских программ в оперативную память и их исполнение; Обеспечивать работу с устройствами долговременной памяти такими как магнитные диски ленты оптическ
18628. Правовое и методическое обеспечение б/у 15.24 KB
  Правовое и методическое обеспечение б/у. Система БУ на предприятии и работа бухгалтера организуется в соответствии с Положением о б/у и отчетности от 20 марта 1992 г. изданном в 1992 с послед измен. и допол. Это Положение устанавливает единые методологические основы б/у и отч...
18629. Связи объектов моделей 15.5 KB
  Связи объектов моделей. Каждая связь задается в модели определенным именем. Связь в графической форме представляется как линия между связанными объектами и обозначается идентификатором связи. Существует три вида связи: одинкодному одинкомногим и многиекомногим. С
18630. Определение и принципы тестирования 14.42 KB
  Определение и принципы тестирования. Тестирование является одним из этапов ЖЦ ПИ направленным на повышение качественных характеристик. Особенностями тестирования ПИ являются: отсутствие эталона программы которому должна соответствовать тестируемая программ...