24.Движение жидкости и газов в каналах(уравнение сплошности и 1 закона термодинамики для потока, выражения для определения скорости и расхода, условия ускорения потока)

Уравнение сплошности(неразрывности) потока:

или

У равнение неразрывности в дифференциальной форме устанавливает связь между степенью изменения сечения канала df/f, степенью изменения обьема dv/v и скорости потока dw/w. Так если dw/w>dv/v, то df/f<0, т.е. профиль канала должен быть суживающимся; df/f>0-должен расширяться, df/f=0-должен иметь постоянное сечение.

Уравнение первого закона термодинамики для потока

Выражение для определения скорости потока:

(*)

В ыражение для определения расхода:

(**)

Ускорение потока может происходить только в том случае, если результирующая сила направлена по направлению движения потока тоесть p₂>p₁ β=p₂/p₁ .При β=0.5 скорость перестаёт меняться.

25.Истечение газов и паров через сужающиеся каналы

Р асчётные кривые полученные по формулам * и ** можно изобразить на графике где ось Х соответствует β. Для сужающегося канала получаем по формулам * и ** получаем кривые 1 и 2

Экспериментальная проверка очень хорошо соответствует кривым от β=1 до точки a. При низких значениях β(β=0.5) скорость перестаёт меняться. Анализ формул * и ** на экстремум показывает что условию максимума соответствует скорость равная скорости звука

26. Сопло Лаваля.

В сужающейся части канала поток разгоняется до скорости звука, а в расширяющейся части достигает сверхзвуковых скоростей. Происходит полное расширение газа от p₁ на входе до p₂

27.Термодинамический анализ работы компресора(схема поршневого компрессора, принцип действия, изображение процессов в PV-координатах, определение работы компрессора, сопоставление эффективности адиабатного и изотермического компрессоров)

Поршневой компрессор состоит из цилиндра 1, подвижного поршня 2, выпускного и впускного клапана 3.

Принцип действия: В исходном положении в цилиндре под поршнем находится воздух при давлении и температуре окружающей среды, все клапаны закрыты, поршень движется в сторону уменьшения объема. В точке 2 давление в цилиндре достигает необходимого p₂, открывается выпускной клапан и сжатый воздух выталкивается в процессе 2а из цилиндра в ресивер или магистраль. В точке а выпускной клапан закрывается и начинается движение поршня назад ab. В точке b давление снижается до давления окружающей среды и открывается впускной клапан в процессе b1 цилиндр подаётся воздух, заполняет весь обьем цилиндра клапан закрывается и цикл замыкается. В компрессоре работа выполняется над газом <0. Часто процесс сжатия считают политропным в этом случае работа компрессора

Р азличают два крайних случая процессов сжатия:

1)Изотермическое сжатие Т=const

Изотермический компрессор это охлаждаемый компрессор с медленным процессом сжатия

2)адиабатное сжатие

Q=0 (s=const)

Адиобатный компрессор соответствует высокооборотному компрессору

28. Термодинамический анализ работы карбюраторных двс (принцип действия, изображение процессов в pv и ts координатах, анализ эффективности)

В карбюраторных ДВС воздушно-топливная смесь приготавливается за пределами цилиндра (в карбюраторе) и подается в цилиндр перед началом сжатия. После сжатия топливной смеси происходит её возгорание от электрической искры. Горение протекает интенсивно при положении поршня вблизи «верхней мёртвой точки». Процесс подвода теплоты можно считать изохорным.

В адиабатном процессе 12 происходит сжатие топливной смеси за счёт работы других цилиндров. Процесс 23 – изохорный подвод теплоты, 34 – рабочий ход, выброс продуктов сгорания происходит в процессе 41

Термический КПД карбюраторных ДВС зависит только от степени сжатия.