Адиабатного истечения

Выясним теперь, как изменяется в процессе адиабатного дросселирования температура. Поскольку h — u-\-pv, то из равенства h\=hi получаем, что

результате адиабатного дросселирования.

Если процесс дросселирования газа происходит без теплообмена с внешней средой, его называют адиабатным. Ниже рассматривается процесс адиабатного дросселирования газа.

Рассмотрим процесс адиабатного дросселирования (рис. 24). Из уравнения (226) энергии газового потока

8-4. РАБОТА № 9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНТАЛЬПИИ ВОДЯНОГО ПАРА ПРИ ПОМОЩИ АДИАБАТНОГО ДРОССЕЛИРОВАНИЯ

Содержание работы. Определение энтальпии перегретого водяного пара при давлении до 6 бар и температуре 250—300° С при помощи процесса адиабатного дросселирования его до атмосферного давления.

Экспериментальная установка. Методика, реализуемая в данной экспериментальной установке, основана на том, что энтальпия вещества после адиабатного дросселирования равняется его энтальпии до дросселирования. Поэтому энтальпия пара, полученного при дросселировании исследуемого перегретого пара до атмосферного давления, равна искомой энтальпии исследуемого пара. Величина же энтальпии пара при атмосферном давлении определяется методом калориметрирования.

Установка для определения энтальпии водяного пара при давлениях до 500 бар и температурах до 700° С {Л. 8-9]. Для измерения энтальпии .в этой установке также используется метод адиабатного дросселирования .водяного пара до низкого давления с последующей его конденсацией в калориметре. Однако для возможности точного учета тепловых потерь в установке осуществлено ipas двоение потока исследуемого пара. Схема установки при этом выглядит следующим образом '(рис. 8-6).

Содержание работы. Определение степени сухости водяного пара в двух состояниях при давлениях до 6 бар методом адиабатного дросселирования.

при помощи адиабатного дросселирования......242

Джоуля — Томсона {адиабатного дросселирования заключается в том, что при адиабатном расширении газа температура его изменяется без совершения работы; дифференциальный состоит в том, что изменение температуры газа наблюдается при достаточно малом перепаде давления при дросселировании газа) ]

Рассмотрим процесс равновесного (без трения) адиабатного истечения газа через сопло из резервуара, в котором газ имеет параметры р\, v\, T\. Скорость газа на входе в сопло обозначим через с\. Будем считать, что давление газа на выходе из сопла PZ равно давлению среды, в которую вытекает газ.

Скорость установившегося адиабатного истечения газа из сопла можно определить из уравнения энергии для потока (7.24), которое после интегрирования принимает вид

В случае адиабатного истечения при заданной геометрии сопла и фиксированных параметрах на входе скорость и массовый расход однозначно зависят от давления на срезе сопла, увеличиваясь при уменьшении последнего. Однако существует некоторое критическое отношение давлений,

Процессы течения в сопле всегда сопровождаются необратимыми потерями на трение, а поэтому даже в условиях адиабатного истечения (рис. 8.2) энтропия газа возрастает AS=SI'—s(.

Исследование процесса адиабатного истечения воздуха

При отсутствии трения, теоретическая скорость адиабатного истечения воздуха из сопла рассчитывается по формуле (8.1),

В реальных условиях истечения некоторая часть располагаемой работы затрачивается на преодоление сил трения потока о стенки сопла. Эта работа целиком переходит в теплоту, которая при условии адиабатного истечения передается рабочему телу, увеличивая его энтропию на Д^з (см- Рис- 1-22). Адиабатный процесс истечения в этом случае на sT- и si-диаграммах отклоняется от процесса 12 и происходит в соответствии с процессом 13.

к удельному количеству теплоты ql. Так как процесс адиабатного расширения 12 является одновременно и процессом адиабатного истечения рабочего тела из камеры сгорания во внешнюю среду, полезная внешняя работа /д одновременно является располагаемой /0- В соответствии с этим согласно формуле (1.198)

Рассмотрим процесс равновесного (без трения) адиабатного истечения газа через сопло из резервуара, в котором газ имеет параметры р\, v\, T\. Скорость газа на входе в сопло обозначим через с\. Будем считать, что давление газа на выходе из сопла р2 равно давлению среды, в которую вытекает газ.

Применяя уравнения (8-3") j (5-52) и (5-53) формулу (8-6) для адиабатного истечения идеального газа можно привести к следующему виду:

>.. В идеализированном виде рабочие процессы газотурбинной установки происходят следующим образом. Воздух из окружающей среды засасывается нагнетателем, сжимается адиабатно до требуемого давления и подается в камеру сгорания, в нее же подается жидкое или газообразное топливо, которое там и сгорает. Продукты сгорания при требуемой температуре, регулируемой количеством подаваемого воздуха (который подается с большим избытком, чтобы обеспечить приемлемые температуры продуктов сгорания), поступают в сопла газовой турбины, где их энергия в процессе адиабатного истечения преобразуется в кине-