ИСТЕЧЕНИЕ ГАЗОВ И ПАРОВ
ЛЕКЦИЯ 6
В современной технике широко распространено истечение и течение газов и паров по каналам переменного сечения. Например, движение газа через карбюратор или клапанные щели двигателей внутреннего сгорания. Такие энергетические установки, как газовые и паровые турбины, реактивные двигатели обеспечивают получение работы за счет использования кинетической энергии движущегося газового потока.
Рис. 1.
1 – 1 входное сечение .
2 – 2 выходное сечение .
z – координата центра масс сечения .
f – площадь поперечного сечения .
W – скорость потока.
Запишем первый закон термодинамики
,
где – работа расширения газа.
Для случая течения газа по каналу (рис. 1) работа расширения раскладывается на пять составляющих
,
где – работа газа по изменению потенциальной энергии положения (здесь g – ускорение свободного падения) .
– работа по изменению кинетической энергии потока .
– работа проталкивания газа .
– техническая работа на лопатках колеса турбины или компрессора .
– работа по преодолениею сил трения о стенки канала.
Таким образом, уравнение первого закона термодинамики для потока газа имеет следующий вид
.
Рассмотрим частный случай первого закона термодинамики для потока газа.
