Тест – тренинг - контроль № 13 – 1

1.Ассоциация молекул это:

а) механическое соединение двух или более молекул в одну сложную частицу, происходящее при низких температурах.

б) механическое соединение двух или более молекул в одну сложную частицу, происходящее при высоких температурах.

2.Какое из уравнений является уравнением состояния для реальных газов голландского физика Ван-дер-Ваальса:

а)

б)

в)

3. Если нагревать воду при постоянном давлении до температуры кипения, то ее объем будет:

а) уменьшаться;

б) увеличиваться;

в) не измениться.

4. Энтальпия влажного насыщенного пара:

а)

б)

в)

5. Влажный пар характеризуется:

а) температурой насыщения;

б) степенью сухости;

в) степенью влажности.

КЛЮЧ ОТВЕТОВ:

№ теста	ВОПРОСЫ
№ 13-1	1	2	3	4	5
Ответы	а	а	а	а	а

13.2. Истечение газов, дроссель – эффект.

Виды насадок: сопла, диффузоры; их назначение. Истечение пара и газа

из сопла. Определение расхода и скорости истечения. Сущность и назначение

дросселирования.. Дросселирование газов и паров. Изображение

процесса дросселирования на диаграмме I – S для водяного пара.

Методическое указание

В разделе, учитывая знания предыдущего раздела 5 (5.2), в данном изложенном материале, упор дан на определение работы, скорости при дросселировании и истечении из сопла. И как примером истечения,

является дроссель-эффект.

Виды насадок: сопла, диффузоры; их назначение

Соплами называются насадки, в которых внутренняя энергия газа преобра-

зуется в кинетическую энергию движения.

При движении газа по соплу его давление падает, а скорость увеличи-

вается.

Некоторые процессы истечения протекают с повышением давления за счет

снижения скорости, – в таких случаях используют насадки, которые называются

диффузоры.

Диффузор является основным элементом струйных компрессоров.

Работа внешних может быть представлена как разность полезной для

истечения работы l₁ и работы l₂ ― сил сопротивления истечению;

l = l₁ – l₂ = p₁f₁ ∙ S₁ – p₂f₂ ∙ S₂, (13.1)

где р₁f₁ – сила, действующая внутри сосуда на площади f₁ поршня А,

проталкивающая газ по соплу;

р₂f₂ – сила, действующая с наружной стороны сопла на площадь, препятствующую

истечению газа из сопла.

l_полн. = l_расш. + l (13.2)

l_расш. = (13.3)

l = p₁V₁ – p₂V₂

(17.4)

l_полн. = , а скорость истечения из устоявшегося сопла → (13.4)

2) υ =

(17.6)

3) Секундный массовый расход: Q = , (13.5)

где V₂ – величина удельного объема

V₂ = V₁ ∙ – для адиабатного процесса. (13.6)

4) р_кр ― если скорость истечения станет равной скорости движения,

возмущение из окружающей среды не будет передаваться в глубь сопла и

дальнейшее << давления в среде не приведет к снижению давления в выходном

сечении сопла. Это давление соответствует максимальному расходу газа через

сопло, называемое р_кр ≈ 0, 5 р₁.

β_кр = ― критическое отношение давлений (13.7)

β_кр = (13.8)

5) υ_кр = (13.9)

6) Q_m^max = f₂∙ (17.12)

υ_зв = (13.10)

Дросселированием называется термодинамический процесс необратимого

понижения давления струи рабочего тела при прохождении через сужение канала

без совершения внешней работы.

В процессах сообщенное рабочему телу тепло расходуется не только на

изменение внутренней энергии и на совершение внешней работы, но и на измене-

ние кинетической энергии тела.

q = ∆u + ℓ’ + с²/2, (13.11)

где q – тепло, подведенное к рабочему телу;

ℓ’ – работа проталкивания;

с²/2 – изменение кинетической энергии.

В технической термодинамике процессы истечения газов изучаются при

следующих условиях:

– поток газа движется непрерывно и занимает весь объем;

– υ движения газа и его параметры изменяются в направлении движения;

т.е. изучается стационарное установившееся движение.

ℓ_о = h₁ – h₂ (значение располагаемой работы)

Усвоить учащимся:

– ℓ_о может быть получена при истечении потока рабочего тела [при << р];

– научиться графически определять располагаемую работу в р – V координатах.

Р

4 1

ℓ_о

3 2

V

Рис. 17.1

ℓ_о >> работы расширения

ℓ_о = (13.12)

При истечении газа (пара) через короткие каналы, называемые соплами, прираще-

ние кинетической энергии потока происходит в следующем уменьшении энтальпии:

с = (13.13)

с = 44, 76 [кДж/кг] (13.14)

Секундный массовый расход газа определяется во всех случаях по формуле:

m = ; (13.15)

где f₂ – площадь рассматриваемого сечения канала;

с₂ – скорость движения газа в сечении;

V₂ – удельный объем газа в сечении.

1) при р₁ = р₂, m = 0

2) при << р, то р₂/р1 <<, а m >> и достигает р₂/р₁ = 0, 5.

β_кр = р₂/р₁ = р_кр/р₁. (13.16)

Процесс понижения давления и рабочего тела в результате прохождения через

местное сужение в трубопроводе, называется дросселированием, или мятием.

Дросселирование газа или пара сопровождается >> i и << работоспособности

рабочего тела в ТСУ.

Дроссель – эффект: явление изменения tº газов или паров при адиабатном

дросселировании. Дроссель – эффект Джоуля Томсона.

В технике дросселирование используется:

– для регулирования мощности парового двигателя;

– для снижения р пара или газа специальных редукционных установках;

– для понижения tº жидкостных охладителей в холодильных установках.

Применение расширяющихся сопл за счет понижения р их немного ниже р_кр.

Такие сопла называются сопла Лаваля:

с₂ = 44, 76 ∙ (13.17)

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение дросселирования пара или газа?

2. Что такое процесс истечения и чем он характеризуется?

3. Каковы режимы истечения? От чего они зависят?

4. Что такое сопло Ловаля? какова область его применения?

5. Как определяется коэффициент Джоуля – Томсона? Чему он равен

для идеальных газов?

6. Приведите примеры использования процесса дросселирования газа

в технике.

Тест – тренинг - контроль № 13-2

1. Отношение необратимых потерь к располагаемому теплопадению это…

а) коэффициент теплопроводности;

б) коэффициент потерь энергии;

в) коэффициент подачи компрессора.

2. Какая из формул является формулой массовой скорости потока:

а) u = G_сТ = сρ;

б) u = G_сF = сρ;

в) u = G_с / F = сρ.

3. Все реальные процессы истечения от исходного состояния р₁, v₁ и р₁, h₁

до заданного конечного противодавления р₂ рассматриваются как…

а) процессы обратимые;

б) процессы необратимые.

4. Отношение секундного расхода пара или газа к площади поперечного

сечения потока это …

а) массовая концентрация сухого пара;

б) массовая скорость потока;

в) коэффициент теплоотдачи.

5. Процесс падения давления, если на пути движения газа и пара

в трубопроводе встречается местное сопротивление, называют:

а) количество теплоты;

б) мятие рабочего тела;

в) круговой процесс.

КЛЮЧ ОТВЕТОВ:

№ теста	ВОПРОСЫ
№ 13-2	1	2	3	4	5
Ответы	а	а	б	в	б