Giáo trình kỹ thuật thủy khí - Chương 5

Chuyển động một chiều của chất khíNội dung ch-ơng n y nghiên cứu chuyển động một chiều của chất lỏng nén đ-ợc – chất khí, nghĩa l ? ? const, nó thay đổi theo áp suất p v nhiệt độ T. Khi đó các ph-ơng trình có thay đổi. 5.1. Các ph-ơng trình cơ bản của chất khí
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình kỹ thuật thủy khí - Chương 5 Ch−¬ng 5 ChuyÓn ®éng mét chiÒu cña chÊt khÝ Néi dung ch−¬ng n y nghiªn cøu chuyÓn ®éng mét chiÒu cña chÊt láng nÐn ®−îc –chÊt khÝ, nghÜa l ρ ≠ const, nã thay ®æi theo ¸p suÊt p v nhiÖt ®é T. Khi ®ã c¸c ph−¬ngtr×nh cã thay ®æi.5.1. C¸c ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n cña chÊt khÝ 5.1.1. Ph−¬ng tr×nh tr¹ng th¸i: BiÓu diÔn mèi quan hÖ gi÷a träng l−îng riªng γ = ρg, ¸p suÊt v nhiÖt ®é. §èi víichÊt khÝ ho n h¶o, ta cã: P (5-1) = RT γ R - H»ng sè khÝ, víi kh«ng khÝ R = 29,27m/®é. BiÓu thøc (5-1) vÉn cßn phøc t¹p ®Ó ¸p dông v o kü thuËt, nªn ng−êi ta cÇn t×mnh÷ng quan hÖ ®¬n gi¶n h¬n, phô thuéc v o qu¸ tr×nh chuyÓn ®éng. Qu¸ tr×nh ®¼ng nhiÖt (T = const): p = cγ p = cγ k Qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt : (5-2) Cp Nhiet dung dang ap k= = Cv Nhiet dung dang tich Víi kh«ng khÝ k = 1,4 Qu¸ tr×nh n y ®−îc ¸p dông trong kü thuËt A - §−¬ng l−îng nhiÖt cña c«ng Cp – Cv = AR 1 1 γ  P  k  T  k −1 =  =  Tõ (5-1) v (5-2) suy ra: (5-3) γ 1  P1   T1   Mét c¸ch tæng qu¸t, ta cã qu¸ tr×nh ®a biÕn P = cγ n n - chØ sè cña qu¸ tr×nh 5.1.2. Ph−¬ng tr×nh l−u l−îng: Cã d¹ng gièng nh− ®èi víi chÊt láng kh«ng nÐn ®−îc: G = γQ = const: γ1v1ω1 = γ2v1ω2 dγ dv dω Hay l : + + =0 γ ω vTrư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình K thu t Thu khí …………………………………….96http://www.ebook.edu.vn 5.1.3. Ph−¬ng tr×nh Becnuli §èi víi dßng nguyªn tè cña chÊt khÝ lý t−ëng, chuyÓn ®éng dõng u2 dp z+∫ + = const γ 2g dp kp p = cγ k : ∫ XÐt qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt = γ k −1 γ VËy ph−¬ng tr×nh Becnuli cã d¹ng k p u2 z+ + =C k − 1 γ 2g k p1 u12 k p2 u 2 2 Suy ra: (5-4) z1 + + = z2 + + k − 1 γ 1 2g k − 1 γ 2 2g §èi víi qu¸ tr×nh ®¼ng nhiÖt: u2 p0 z+ ln p + = const γ0 2g 5.1.4. Ph−¬ng tr×nh Entanpi Th nh lËp cho dßng nguyªn tè cña chÊt khÝ lý t−ëng, chuyÓn ®éng dõng. Kh¶o s¸tsù biÕn thiªn n¨ng l−îng trong khèi khÝ tõ 1-1 ®Õn 2-2 sau kho¶ng thêi gian dt trong hÖ to¹®é cè ®Þnh (H×nh 5 -1). Dùa v o ®Þnh luËt b¶o to n n¨ng l−îng: n¨ng l−îng thu v o haysinh ra b»ng biÕn thiªn n¨ng l−îng cña thÓ tÝch chÊt khÝ, nghÜa l : NhiÖt hÊp thô + c«ng cña ¸p lùc = thÕ n¨ng + ®éng n¨ng + néi n¨ng + c«ng c¬ häc + c«ng ma s¸t ViÕt cho mét ®¬n vÞ träng l−îng chÊt khÝ: C p T C vT Q p1 p2 + − = ( z 2 − z1 ) + + + L + Lms A γ1 γ2 A A NhiÖt l−îng Q = Qn (to¶ nhiÖt ra ngo i) + Qt (néi nhiÖt do ma s¸t) Qt = ALms TiÕp tôc biÕn ®æi ph−¬ng tr×nh trªn dùa v o c¸c biÓu thøc sau ®©y : p = RT ; C pT − CvT = ART γTrư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Giáo trình K thu t Thu khí …………………………………….97http://www.ebook.edu.vn C pT C vT p ZSuy ra: − = RT = γ A AC pT p Cv T U1 ; i = CpT - entanpi 1 = + ...