- •Термодинаміка, теплопередача і теплосилові установки.
- •1. Основні вихідні поняття та визначення термодинаміки.
- •2.2 Робоче тіло і термодинамічна система.
- •Основні положення розрахунків суміші ідеальних газів.
- •2. Перший закон термодинаміки.
- •2.1. Внутрішня енергія робочого тіла.
- •2.3. Робота зміни об’єму.
- •2.4. Перший закон термодинаміки.
- •2.6. Ентропія.
- •3. Термодинамічні процеси ідеальних газів
- •3.1. Аналіз рівноважного ізохорного термодинамічного процесу.
- •3.2. Аналіз ізобарного термодинамічного процесу.
- •3.3. Аналіз ізотермічного термодинамічного процесу.
- •3.4. Аналіз адіабатного процесу.
- •3.5. Аналіз політропного процесу.
- •4.1. Оборотні і необоротні термодинамічні процеси.
- •4.2 Прямі і обернені термодинамічні цикли.
- •4.3 Цикл Карно. Теорема Карно.
- •4.4. Другий закон термодинаміки.
- •4.5. Ентропія як теплова характеристика циклу.
- •4.6. Зміна ентропії ізольованої термодинамічної системи.
- •5.1 Поняття стаціонарної і одновимірної течії
- •5.2 Основні рівняння течії газу.
- •1. Рівняння суцільності руху
- •2. Рівняння першого закону термодинаміки для течії або рівняння енергії.
- •5.3. Наявна та технічна роботи течії
- •5.4. Ізоентропійна течія газу
- •5.5. Витікання газу із резервуару необмеженого об’єму
- •5.6.Витікання газу через комбіновані сопла.
- •5.7. Дроселювання
- •6. Стискування газу в компресорі
- •6.1 Призначення, класифікація і сфера застосування компресорів
- •6.2 Термодинамічний аналіз роботи одноступеневого компресора.
- •6.3 Багатоступінчасте стикування газу в компресорі.
- •6.4 Потужність та ккд компресора.
- •7. Цикли двигунів внутрішнього згорання.
- •7.1 Призначення, класифікація і сфера застосування циклів двз.
- •7.2 Аналіз циклу двз із змішаним підведенням теплоти.
- •7.3 Аналіз циклу двз з підведенням теплоти по ізобарі.
- •7.4 Аналіз циклу двз з підведенням теплоти по ізохорі
- •7.5 Порівняння циклів двз
- •8. Цикли газотурбінних двигунів (гтд)
- •8.1 Призначення, класифікація і сфера застосування циклів гтд
- •8.2. Аналіз циклу гтд з підведенням теплоти по ізобарі.
- •8.3 Аналіз циклу гтд з підведенням теплоти по ізохорі (цикл Хемфрі)
- •8.4. Регенерація теплоти як метод підвищення термічного ккд циклів гтд
- •1. Теплопровідність.
- •1.1 Температурне поле, градієнт температури, тепловий потік.
- •1.2 Закон Фур’є
- •1.3 Теплопровідність плоскої стінки
- •1.4. Теплопровідність циліндричної стінки.
- •1.4. Теплопровідність циліндричної стінки.
- •2.1 Природна і вимушена конвекція
- •2.2 Рівняння тепловіддачі Ньютона-Ріхмана.
- •2.3 Диференціальні рівняння теплообміну.
- •2.4 Основи теорії подібності
- •2.5 Критерії подібності конвективного теплообміну
- •2.6 Умови подібності процесів конвективного теплообміну
- •2.7 Тепловіддача (конвекція) при природному русі теплоносія в необмеженому об’ємі.
- •2.8 Тепловіддача при турбулентному русі теплоносія в трубі
- •2.9 Тепловіддача при поперечному обтіканні труби та жмутків труб
- •2.10 Інтенсифікація процесів конвективного теплообміну
- •3. Теплообмін випромінюванням.
- •3.1. Основні визначення променистого теплообміну.
- •3.2 Основні закони випромінювання чорних і сірих тіл
- •3.3 Променистий теплообмін між сірими тілами.
- •4 Теплопередача
- •4.1 Основне рівняння теплопередачі. Коефіцієнт теплопередачі
- •4.2 Теплопередача через плоску одношарову і багатошарову стінки.
- •4.3 Передача теплоти через циліндричну одношарову і багатошарову стінки
- •4.4 Інтенсифікація процесів теплопередачі
- •4.5 Теплова ізоляція
- •5 Теплообмінні апарати.
- •5.1 Призначення класифікація і область використання теплообмінних апаратів
- •5.2 Основи теплового розрахунку теплообмінників
Основні положення розрахунків суміші ідеальних газів.
М аємо таку посудину де знаходиться (кг) різних газів. Гази які входять до складу суміші називаються компонентами цієї суміші. Параметри суміші , маса суміші складається з мас кожного газу в суміші , де - кількість компонентів. І тут введемо поняття парціального тиску і об’єму.
Тиск який створює кожен газ занаходячись в суміші називається його парціальним тиском. Як реально зафіксувати парціальний тиск. Ось в ящику є газів. Ми залишаємо в ньому якийсь один, решту видаляєм. І отримуємо цей перший газ при T, V: об’ємі і температурі суміші. І тоді абсолютний тиск який буде мати газ в посудині знаходячись один і буде його парціальним тиском. В 1801 році англійський вчений Дальтон сформулював закон для газової суміші, який носить його ім’я – закон Дальтона. Математично цей закон записується так: сума парціальних тисків всіх газів що входять до суміші дорівнює абсолютному тиску суміші . Ми говоримо про суміш ідеальних газів тому цей закон справджується 100-відсотково для суміші ідеальних газів, а наприклад більшість реальних газів при фізичних тисках ведуть себе як ідеальні і тільки при збільшенні тисків є відхилення від закону. Парціальних тиск можна розрахувати з рівняння стану , береться якийсь і-й газ, цей газ займає об’єм суміші і має абсолютну температуру суміші і в рівняння підставляють його масу і його питому газову сталу. І з рівняння можна знайти парціальний тиск цього газу.
Поряд з поняттям парціального тиску існує поняття парціального об’єму. Якщо парціальний тиск це реальна річ тому що кожний газ рівномірно розподіляється по посудині і створює якийсь тиск на стінки. А парціальний об’єм річ уявна. Так само взяли один газ дали йому тиск суміші і температуру суміші , але якщо він один в посудині то він займе природно весь об’єм посудини то він буде мати парціальний тиск, а парціальний тиск менший від абсолютного тиску суміші. А щоб збільшити тиск до тиску суміші треба цей газ стиснути. І от той об’єм який він буде займати і називається парціальним. Є такий закон Амага, який аналогічний закону Дальтона що сума парціальних об’ємів газів в газовій суміші дорівнює об’єму газової суміші . Так само цей закон для суміші ідеальних газів, а для реальних він може не справджуватися. В ідеального газу об’єм молекули дорівнює нулю, його можна стиснути до безкінечності, а в реального молекули мають певний об’єм і стиснути його менше певної величини не можливо. Так само , де - парціальний об’єм.
Одне з важливих положень для газової суміші, як задати склад газової суміші, як показати якого газу скільки є в суміші. Це треба зробити так щоб ці показники не були залежні від параметрів стану – щоб вони не змінювалися коли змінюються ці параметри. Склад газової суміші можна задати масовими частками, об’ємними частками та мольними (молярними) частками. Є маса суміші, є маси компонентів коли додати ці масові частки томи отримаємо . Аналогічно - об’ємна частка . Можна взяти і помножити праву і ліву частини рівняння на 100 і отримаємо у відсотках. Від маси кожного газу можна перейти до кількості газу в кіломолях і просумувавши ці величини отримати кількість суміші в кіломолях тоді - мольна частка . Коли ми такими методами подаємо склад суміші то ці показники не залежать від параметрів стану суміші. Можна довести, що .
Треба вміти розрахувати середню або уявну молярну масу газової суміші. До газової суміші входять газів, а ми беремо ці газів і замінюємо одним якимось газом з так званою середньою або уявною молекулярною масою. Вона розраховується за формулою через масові частки, або через об’ємні чи молярні частки . А що нам дає ця молекулярна маса: вона дає можливість використовувати для розрахунків параметрів суміші рівняння Клапейрона, в якому треба знати питому газову сталу суміші і маючи середню молекулярну масу суміші можна розрахувати середню питому газову сталу суміші. або і дальше можна розрахувати будь-який параметр газової суміші, як для одного газу незалежно скільки газів є реально в суміші. Є формула яка зв’язує між собою масові і молекулярні або об’ємні частки . Ця формула дозволяє маючи масовий склад суміші знайти його об’ємний або молярний склад.