Oqim termodinamikasi reja
Download 83.88 Kb. Pdf ko'rish
|
OQIM TERMODINAMIKASI Reja: Asosiy tushunchalar. Bajariladigan ish. Oqim uchun termodinamikaning birinchi qonuni tenglamasi. Drossellash
Bugʻ va gaz turbinalari, turbokompressorlar, reaktiv dviga- tellar, raketalar va boshqa koʻpchilik hozirgi zamon mashinalaridagi ish protsesslari ishchi jism-gaz yoki bugʻ oqimining kinetik energiyasidan foydalanishga asoslangan. Gaz oqimining kinetik energiyasi uning oqish tezligining kvadratiga proportsional boʻladi va oqimning oqish tezligi qanchalik yuqori boʻlsa, uning ish bajarish xususiyati ham shunchalik katta boʻladi. Gaz oqimi tezligini kattalashtirish uchun uning oʻzgaruvchan kesimli kanaldan oqib oʻtishida kengayish xususiyatidan foydalaniladi. Gazning oqib chiqishida yoʻnalgan oqimcha hosil qilish uchun oʻzgaruvchan kesimli kanallari bor maxsus nasadkalar ishlatiladi. Gazning ichki energiyasini harakatning kinetik energiyasiga aylantiradigan nasadkalar soplolar deyiladi. Gaz soplo boʻylab harakatlanganda uning bosimi pasayadi, tezligi esa ortadi. Ba’zan oqib chiqish protsesslarida tezlik pasayishi hisobiga bosim koʻtariladi. Bunday hollar uchun
Oxirgi tezlik bilan harakat qilayotgan gaz holati oʻzgarishi protsesssida issiqlik na faqat ichki energiya oʻzgarishi va tashqi ish bajarishga, balki gazning kanal boʻylab siljiganida tashqi kinetik energiyasining ortishiga ham sarf boʻladi. Gaz uchun termodinamika birinchi qonunining differentsial koʻrinishi quyidagicha ifodalanadi: 2 2 ' w d l d u d q d
bunda: q
u d - gaz solishtirma ichki energiyasining oʻzgarishi;
' l d - oqimni siljitishga sarflangan ish (siljitish ishi);
2 2 w d - ishchi jism tashqi kinetik energiyasining oʻzgarishi. Elementar siljitish ishini quyidagicha topishimiz mumkin: ) ( '
d l d (2) u holda (1) - tenglama quyidagicha koʻrinishga keladi. p u i w d p u d q d ёки w d p d u d q d ; 2 ) ( 2 ) ( 2 2 2 2 2 1 2 2 1 2 2 w w i i q ёки w d i d q d
Demak gaz oqimiga keltirilgan issiqlik miqdori uning entalpiyasi va tashqi kinetik energiyasini oʻzgarishiga sarf boʻladi. Ishchi jism va tashqi muhit orasida issiqlik almashinish sodir boʻlmagan paytda, yahni adiabatik oqimga (3) tenglama quyidagicha oʻzgaradi: 2 0
2 1 2 2 2 1 2 w w i i ёки w d i d (4) 1-rasmda ichida P 1 -bosimli gaz bor idish ko’rsatilgan. Gaz idishdan soplo orqali P 2 bosimli boʻshliqqa oqib chiqishini kuzatamiz. Gaz soplodan bosimlar farqi P 1 – P 2 ta’sirida oqib chiqadi. Bunda 1 kg gazni siljitish uchun tashqi kuchlar l ish bajaradi va 1 kg gaz soplodan oqib chiqishida kengayish ishi l keng ni bajaradi.
1 p 1 υ
1 t 1 ω
1 = 0
2
ω 2 = ω
1
p 2 υ
t 2
Shuning uchun soplodan 1 kg gaz oqib chiqishida bajariladigan toʻliq ish: 2 2 1 1 p p l l кенг тулик
Ma’lumki adiabatik kengayish ishi quyidagi formula bilan aniqlanishi mumkin:
) ( 1 1 2 2 1 1 p p к l кенг
P
1
P 1
2
P
2
2-rasm. 4 3 6 5
(6) formulaga l keng ning qiymatini qoʻyib quyidagini olamiz: ) )
( ( 1 ) ( 1 ) 1 ( 1 2 1 1 2 2 1 1
k тул тул p p p к к l ёки p p к к l
to’liq ish l tul bajariladigan ish deyiladi.
P
- diagrammada (2-rasm). bajariladigan ish 1234 yuza bilan tasvirlanadi, kengayish ishi l esa 1265 yuzaga teng, ya’ni bajariladigan ish kengayish ishidan K marta koʻp:
= K l adiabatik protsessda gazning oqib chiqish tezligi: 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2
w w d l ёки w d l d тул тул
bundan: 2 1 2 2 w l w тул Gazning boshlangʻich tezligi oqib chiqish tezligidan juda kichik, shuning uchun uni hisobga olinmasligi katta xato boʻlmaydi. Demak adiabatik protsessda gazning oqib chiqish tezligini ushbu tenglikdan topish mumkin:
) ))( 1 /( ( 2 2 2 2 1 1 к к p p p к к w / ) 1 ( 1 2 1 1 ) / ( 1 ( ))( 1 /( ( 2 Gazning soplodan oqib chiqishidagi massaviy sarfi: 2 aw m
bu yerda: a- kanalning chiqish kesim yuzasi: -chiqish kesimi yuzasida gazning solishtirma hajmi. Adiabatik protsess uchun: k p p / 1 2 1 1 2 ) / (
U holda ideal gazning massaviy sarfi m kg/sek hisoblab topiladigan formula: yoki p p p p p k k m k k k / 1 2 1 1 / ) 1 ( 1 2 1 1 ) / ( ) ) / ( 1 ( )) 1 /( ( 2
) ) / ( ) / ( )) 1 /( ( 2 / ) 1 ( 1 2 / 2 1 2 1 1 k k k p p p p p k k m
Quvur yoki biror boshqa kanalda oqayotgan gaz yoki suyuqlik oqimchasi yoʻlida kesimi quvur yoki kanal kesimidan ancha kichik boʻlimlar boʻlsa, u holda shu boʻlimdan chiqishda gazning bosimi pasayadi. Kanaldagi toraygan joy orqali oqish protsessida gaz bosimining pasayish hodisasi gazning drossellanishi yoki gʻijimlanishi deyiladi. Drossellanish protsessi amalda ko’p uchraydi. Diafragmaning tor teshigida gazning tezligi w 1 dan w 0 gacha ortadi, bosimi esa soplodan odatdagi oqib chiqish protsessidagi kabi pasayadi. quvurning o’ng qismida tor teshikdan keyin gazning tezligi butunlay pasayib, oʻzining dastlabki qiymatiga tushib qoladi. 2 1 F F desak 2 1
w bo’ladi. Diafragmadan keyingi bosimi R esa faqat qisman tiklanadi va diafragmadan oldingi bosimga qaraganda kam boʻladi. Bunga sabab shuki, gaz tor teshikdan oʻtganda uyurtma hosil boʻlishi va ishqalanish tufayli energiya isrof boʻladi. (4) tenglikdan foydalanamiz: 2 2
2 2 2 1 w w i i
2 1
w boʻlgani uchun i 1 –i 2 va i 1 =i 2 boʻladi, ya’ni gazni drossellash natijasida uning entalpiyasi oʻzgarmaydi. Ideal gaz uchun entalpiya faqat temperaturaga bogʻliq boʻlib, bosimga bogʻliq boʻlmaganligi sababli ideal gaz drossellanganda temperatura ham oʻzgarmasdan qoladi. Adiabatik drossellash protsessida gaz va suyuqliklar temperaturasining oʻzgarish hodisasi Joul-Tomson effekti deb ataladi. Agar gazning bosimi juda kichik dp miqdorda oʻzgarsa, u paytda temperaturaning juda kichik miqdorda oʻzgarishi kuzatiladi: i dp dT a ёки dp a dT i i i ) ( 1 bu yerda: i а - Joul-Tomson koeffitsienti deb ataladi. Drosseldagi bosimning kamayishi ancha katta boʻlganda adiabatik drocsellash protsessida gaz temperaturasining oʻzgarishi integral drossel effekt deb ataladi va quyidagi tenglikdan topiladi.
2 1 ) / ( 1 2
Drossellashda sovuq hosil boʻlishi sovitish texnikasida koʻpchilik past temperaturali protsesslar uchun asos boʻlib xizmat qiladi, gazlarni suyuq holga oʻtkazishda hal qiluvchi rol oʻynaydi. Ishchi jismning bosimini pasaytirish zarur boʻladigan maxsus reduktsiyali-sovitish qurilmalarida drossellash protsessidan keng foydalaniladi Download 83.88 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling