Wykład 03.pdf

(1361 KB) Pobierz
Izasadatermodynamiki
dlaukładówotwartych
Układyotwarte
MoŜliwyjestprzepływsubstancjiprzezgraniceukładu:
Przykłady:
Układyozmiennejilościsubstancji:
• Zbiorniki– napełnianie,opróŜnianie(zb.ciśnieniowe),
• Silnikirakietowenapaliwostałe,
• Maszynyprzepływowewstanachnieustalonych(rozruch,…)
Maszynyprzepływowe:
• Turbinyparowe,gazowe,silnikistrumieniowe
• Pompy,
• SpręŜarki,wentylatory,dmuchawy
• Wymiennikiciepła,
• Dysze,dyfuzory
1
1011802301.051.png
Bilansenergiidlaukładuotwartego
Zmianaenergii
układu poczasie
=
τ
Energiawymieniana
zotoczeniemna
sposób ciepła
Praca wykonana
przezukład
(nadukładem)
Energia
doprowadzonado
układu zsubstancją
+
Tempozmian
energiiukładu
(wczasie)
=
Strumień ciepła
wymienianegoz
otoczeniem
Strumień energii
doprowadzonydo
układuzsubstancją
+
Mocukładu
Bilansenergiidlaukładuotwartego
2
n
w
=
E
=
Q
L
+
m
u
+
p
v
+
i
+
g
h
i
i
i
i
i
2
i
1
p i , v i , A i
p i ,T i , v i
w i
s
L
=
p
A
s
=
p
V
=
m
p
v
i
i
i
i
i
i
i
i
2
1011802301.062.png 1011802301.073.png 1011802301.077.png 1011802301.001.png 1011802301.002.png 1011802301.003.png 1011802301.004.png 1011802301.005.png 1011802301.006.png 1011802301.007.png 1011802301.008.png 1011802301.009.png 1011802301.010.png 1011802301.011.png 1011802301.012.png 1011802301.013.png 1011802301.014.png 1011802301.015.png 1011802301.016.png 1011802301.017.png 1011802301.018.png 1011802301.019.png
Bilansenergiidlaukładuotwartego
2
n
w
=
E
=
Q
L
+
m
u
+
p
v
+
i
+
g
h
i
i
i
i
i
2
i
1
2
w
I
=
m
i
+
+
g
h
Entalpiacałkowita,[J]
2
i
=
u
+
p
v
Entalpiawłaściwa,[J/kg]
Bilansenergiidlaukładuotwartego
2
n
w
=
E
=
Q
L
+
m
u
+
p
v
+
i
+
g
h
i
i
i
i
i
2
i
1
h 1 ,w 1
h 2 ,w 2
3
1011802301.020.png 1011802301.021.png 1011802301.022.png 1011802301.023.png 1011802301.024.png 1011802301.025.png 1011802301.026.png 1011802301.027.png 1011802301.028.png 1011802301.029.png 1011802301.030.png 1011802301.031.png 1011802301.032.png 1011802301.033.png 1011802301.034.png 1011802301.035.png 1011802301.036.png 1011802301.037.png 1011802301.038.png 1011802301.039.png 1011802301.040.png 1011802301.041.png 1011802301.042.png 1011802301.043.png 1011802301.044.png 1011802301.045.png 1011802301.046.png 1011802301.047.png 1011802301.048.png 1011802301.049.png 1011802301.050.png 1011802301.052.png 1011802301.053.png 1011802301.054.png 1011802301.055.png 1011802301.056.png 1011802301.057.png 1011802301.058.png 1011802301.059.png 1011802301.060.png 1011802301.061.png 1011802301.063.png 1011802301.064.png
Bilansenergiidlaukładuotwartego
Przypominięciuzmianenergiikinetycznejipotencjalnejukładuoraz
strumienisubstancji:
n
(
)
=
U
=
Q
L
+
m
u
+
p
v
i
i
i
i
i
1
n
=
U
=
Q
L
+
m
i i
i
i
1
Układyprzepływowe
2
d
E
n
w
ɺ
=
ɺ
i
=
Q
N
+
m
u
+
p
v
+
+
g
h
i
i
i
i
i
d
τ
2
i
1
Wstanieustalonym:
• Energiaukładuniezmieniasię,
• Sumastrumienisubstancjiwpływającejjestrównasumie
strumienisubstancjiwypływającej
d
E
ɺ
ɺ
m
=
m
=
0
i
j
d
τ
i
(
we
)
j
(
wy
)
2
w
2
w
ɺ
ɺ
ɺ
j
0
=
Q
N
+
m
i
+
i
+
g
h
m
i
+
+
g
h
i
i
i
j
j
j
2
2
i
(
we
)
j
(
wy
)
4
1011802301.065.png 1011802301.066.png 1011802301.067.png 1011802301.068.png 1011802301.069.png 1011802301.070.png
Maszynaprzepływowawstanieustalonym
• Jedenstrumień masyprzepływającejprzezukład,m we =m wy ,
• Pomijasię róŜniceenergiikinetycznejipotencjalnejstrumieni
0
=
Q
L
+
m
(
u
+
p
v
)
m
(
u
+
p
v
)
t
we
we
we
wy
wy
wy
0
=
Q
L
+
m
i
mi
t
we
wy
0
=
Q
L
+
I
I
t
we
wy
ɺ
ɺ
I
=
Q
L
;
I
=
Q
N
t
2
I
=
Q
+
V
dp
1
Pracatechniczna– interpretacjagraficzna
p
1
2
p
dV
p
1 V
1
1
2
V
p
2 V
2
5
1011802301.071.png 1011802301.072.png 1011802301.074.png 1011802301.075.png 1011802301.076.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin