30. pv=RT-газ подчиняющийся этому уравнению называется в ТД идеальным газом. (Ур.Клаперона)

или

Таким образом зависимости, выражающие изменение параметров газа в политропном процессе, определяются введенной нами величиной n,

эта величина наз. показателем политропы и для каждого процесса постоянна, т.к.

а мы рассматриваем процессы в предположении, что теплоёмкости постоянны.

31.В атмосферном воздухе всегда есть влага в виде водяного пара. Смесь сухого воздуха с водяным паром называется влажным воздухом. Водяной пар в воздухе может быть в насыщенном или перегретом состоянии. Давление влажного воздуха определяется в виде суммы парциальных и давлений воздуха и водяного пара.

Абсолютной влажностью воздуха называется

масса пара, содержащееся в 1 влажного

воздуха. Под относительной влажностью воздуха понимают отношение действительной абсолют. влажности ненасыщенного воздух к максимально возможной абсолютн. влажн.

воздуха при тойже температуре

32. В атмосферном воздухе всегда есть влага в виде водяного пара. Смесь сухого воздуха с водяным паром называется влажным воздухом. Водяной пар в воздухе может быть в насыщенном или перегретом состоянии. Давление влажного воздуха определяется в виде суммы парциальных и давлений воздуха и водяного пара.

Влагосодержание величина отношения массы пара, содержащегося во влажном воздухе, к массе сухого воздуха

-изобарная теплоёмкость.

Энтальпия влажного воздуха определяется как

энтальпия газовой смеси, состоящей из 1 кг сухого воздуха и d кг водяного пара

где -это

энтальпия сухого воздуха.

33. Для того чтобы от тепловой машины можно было получать полезную работу, необходимо выполнить следующие. условия:

1. Необходимо иметь рабочее тело- это тело, посредством которого осуществляется взаимное превращение теплоты в работу.

2. Необходимо наличие по меньшей мере 2-х источников теплоты с разными температурами- нагревателя и холодильника.

3. Работа тепловой машины должна быть цикличной, т.е. рабочее тело, совершая ряд процессов, должно возвращаться в исходное состояние

В процессе расширения 1-а-2 от нагревателя с к рабочему телу подводится тепло

при этом получается положит. раб.

в процессе сжатия 2-в-1 работа затрачивается.

- это КПД цикла

34. . Для того чтобы от тепловой машины можно было получать полезную работу, необходимо выполнить следующие. Условия:

1. Необходимо иметь рабочее тело- это тело, посредством которого осуществляется взаимное превращение теплоты в работу.

2. Необходимо наличие по меньшей мере 2-х источников теплоты с разными температурами- нагревателя и холодильника.

3. Работа тепловой машины должна быть цикличной, т.е. рабочее тело, совершая ряд процессов, должно возвращаться в исходное состояние. Цикл Карно состоит из 2-х обратимых изотермических и 2-х обратимых адиабатных процессов. Изотермический и адиабатный процессы являются самыми выгодными процессами в получении работы,

т.к. в изотер. процессе вся теплота, подводимая к телу, превращается в работу, а адиабатный процесс протекает без теплообмена.

36. . понятие об эксерги . эксерг-кий КПД. Эксергия количества теплоты. Экс., та часть энергии, кот. можно превратить в полезную работу (предельная величина). Виды эксергии: 1.Эксергия рабочего тела – тдля систем, включающих рабочее тело и окруж-ю среду. В этих системах используется внутр.-я и внеш.-я энергия раб.тела. Различают эксергию покоящегося раб.тела и его потока.

2. Эксергию потока энергии, включающую эксергию теплоты ( для систем, состоящих из источников теплоты, раб.тела и окруж.среды). Max-ное кол-во полезной работы, которую можно получить в цикле при заданных температурах источников теплоты, назыв. работоспособностью (эксергией теплоты). Max-ную работу в тепл.двиг. можно получить по циклу Карно η_t=L_max/Q=1-T₂/T₁, Q- кол-во тепл. подведенное ;T₁ иT₂ – t-ры высшего и низшего источника теплоты; L_max – максимальное количество работы, которое можно получить в обратимом цикле. L_max=E_max=Q₁(1-T₂/T₁)

(1-T₂/T₁) – коэфт эксерг-кой теплоты. E_max=q₁-T₂q₁/T₁. для получения полезной работы используется лишь часть некоторого кол-ва теплоты q₁, а часть “=” q=T₂q₁/T₁ рассеивается в окруж.среде в реальном процессе добавляются потери, возникающие вследствие его необратимости. В необратимых процессах она уменьшается, превращаясь в анергию. Если энергия бесполезно рассеивается в окруж.среду, то вся эксергия превращается в анергию .

Эксергетический КПД определяется отношением исп-ой эксергии к подведенной.

где Δе-разность подв. и отв. эксергий; е₁-подв. эксергия.

Эксерг. КПД позволяет учесть потери только из-за необратимости процесса, так как лишь в необратимых процессах происходит потеря эксергии, а для всех обратимых процессов η_е=1.

37. Эксергия з т с.

совершает работу за счет изм – я внутр.эн L_max=-ΔU_c/c=u^/ –и^//, u^/ – внутр.эн.сист в нач.состоянии, u^//- -/- в конечном сост.

а) Т_о=const

б) P_o=const

Равенство (*) справедливо только для обратимого взаимод-я,кот. опред-т L_мах.

Для получения самой величины экс. необх. положить конечн.сост. системы соот-ми параметрами окр.среды.

u₂ =u₀, s₂=s₀, v₂=v₀,

℮_{З Т С}=(U₁-U₀) – T₀(S₁-S₀) +P₀(V₁-V₀).

Чем > S₁ тем < работоспособ- ть сист.

Экс. внутр-й энергии – это часть (доля) вн.энергии, кот. в идеале превратима в полезную работу.

Δ℮_И=(U₁-U₂) – T₀(S₁-S₂) +P(V₁-V₂).

38. .Эксергия отс.

E^*=m(U+PV+w²/2+gh)

ΔΕ^*=Q^е-L^е

В открытой т/д сист. помимо внутр. энергии дополнительными источ –ми получения работы явл.: P₁V₁ – эн. проталкивания, gh₁ – потенц.эн., w²/2 – кин. эн.

Эти источники не связаны с хоатич. формой движ–я →эти энерг.величины полностью превратимы в полез.работу. - полное выражение

Во многих задачах i₁>>gh₁, w₁²/2<<i₁→м. пренебречь.

39. Стационарное течение газа описывается системой уравнения, включающей уравнение неразрывности потока, уравнение состояния и уравнение энергии. Уравнение неразрывности

характеризуется неизменностью массового расхода газа в любом сечении канала при установившемся течении.

G-массовый секундный расход газа;

F-площадь поперечного сечения;

w- скорость в соответсв. сечении. Для одномерного газового потока в соответствии со вторым законом Ньютона(сила равна массе, умноженной на ускорение) можно записать

41. Реальные газы отличаются от идеальных тем, что их молекулы имеют конечные собственные объёмы и связаны между собой силами взаимодействия, имеющими электромагнитную и квантовую природу.

Это уравнение

Ван-дер-Вальса, где b- наименьший объём, до которого можно сжать реальный газ, для каждого газа величин b имеет определенное значение; a- коэф. пропорциональности, не зависящий от параметров состояния.

Уравнение Битти-Бриджмена:

Уравнение Вукаловича-Новикова

где

с и m- опытные константы.

43. Компрессоры предназначены для сжатия и перемещения газов. Поршневой компрессор состоит из цилиндра-1, поршня-2, всасывающего клапана-3 и нагнетательного клапана-4. Рабочий процесс совершается за два хода поршня или за один оборот коленчатого вала. При движении поршня вправо через открытый всасывающий клапан газ поступает в цилиндр, При движении поршня влево всасывающий клапан закрывается и происходит сжатие газа до определённого давления, при котором открывается нагнетательный клапан и производится нагревание газа в резервуаре.

42. Ур –е Гюгонио. Конфузорное и диффуз.течение.

Всегда v>0,w>0

виды течения:

1) dP>0→dw<0 – это диффуз.течение. Канал наз.диффузором.

2)dP<0→dw>0 – кофузорное течение конфузор. Происходит процесс расш – я : P↓→T↓→ρ↓

Вид канала : 1)dF>0 расш- ся. 2)dF<0 – суж –ся. а- ск.звука – ск.распр – я Зв волн или скор –ть распр –я в среде слабых возмущений ρ и Р.

а=√dP/dρ , м/с приним.допушение : PV^k = const Р/ρ^к =const; lnP – klnρ=ln(c) dP/P –k dρ/ρ =0 dP= - kPdρ/ρ=kPvdρ; dP/ ρ=

kpv,a=√kpv=√kRT w<a →дозвук. поток if > то →сверх.зв, if = → гиперзвук.

Ур –е Гюгонио:

Подст –м (**) в (*)→ dF/F=dν/ν+νdP/w²

3), PV^k = const dPν^k +Pkν^k-1dν=0(/ν^k) dP+ kPdν/ν =0 dν/ν=dP/kP(3^’) подст в (3) dF/F=νdP/w² – dP/kP =((kPν – w²)/ (kPw²))*dP=((a²-w²)/(kPw²))*dP

dF/F=((a² –w²) / (kPw²))dP

I. dF<0

a ) w₁<a₁ →a² –w²>0 →dP<0,dw>0 – конфузор.

б)w₁>a₁→a² –w² <0, dP>0, dw<0 – диффузор

I I. dF<0

a)w₁<a₁→a² –w² >0 dP>0, dw<0 – диффузор.

б)w₁>a₁→a² – w² <0→

dP<0,dw>0 – конфузор

сопло Лаваля.

Диффузорами называются каналы,в которых

происходит повышение давления газа, а в конфузоре происходит снижение давления газа.

44. Компрессор называется идеальным, если сжатый в цилиндре газ полностью без остатка, выталкивается поршнем, отсутствуют потери энергии в клапанах, отсутствуют утечки и перетечки газа через неплотности, отсутствуют силы трения поршня о цилиндр. Термодинамический расчёт компрессора выполняется с целью определения работы, затрачиваемой на сжатие, что, в свою очередь, даёт возможность определить мощность приводного двигателя. Работа затрачиваемая на привод идеального компрессора при изотермическом сжатии определяется формулой

Отличие реального одноступенчатого компрессора от идеального заключается в наличии вредного пространства в реальном компрессоре, а также наличие потерь на дросселирование во всасывающем и нагнетательном клапанах.

45. Для получения газов высокого давления применяют многоступенчатые компрессоры. В них сжатие газа осуществляется политропно в нескольких последовательно соединённых цилиндрах с промежуточным охлаждением газа после сжатия в каждом цилиндре.

1-цилиндр; 2- поршень; 3-шатун; 4-коленчатый вал;5-подшипник; 6- всасывающий клапан; 7-нагнетательный клапан;8,9-промежуточные охладители. В направлении стрелок 10 и 11 осуществляется вход и выход охлаждающей воды.