Отсутствует теплообмен

Пусть вертикальная пластина с неизменной температурой поверхности, равной tc, находится в жидкости или газе. Жидкость вдали от пластины неподвижна (вынужденное течение отсутствует), температура жидкости вдали от пластины постоянна и равна 4. Для простоты вычисления примем, что tc>t0 (однако полученные результаты будут справедливы и для обратного соотношения температур). При этом у пластины появляется' подъемное движение' нагретого слоя жидкости. Вдали от пласти-\_ '/. ____ I нЫ скорость по-прежнему равна нулю.

' Эти предпосылки таковы: течение пленки имеет ламинарный характер; силы инерции, возникающие в пленке, пренебрежимо малы по сравнению с силами вязкости и веса; конвективный перенос тепла в пленке, а также теплопроводность вдоль нее малы по сравнению с теплопроводностью поперек пленки; трение конденсата о пар отсутствует; температура внешней поверхности пленки равна температуре насыщенного пара; плотность и коэффициент теплопроводности н вязкости конденсата от температуры не зависят.

поперек пленки; трение конденсата о пар отсутствует; температура внешней поверхности пленки равна температуре насыщенного пара; плотность и коэффициенты теплопроводности и вязкости конденсата рт температуры не зависят-

На фиг. 9 приведён пример очень малой машины, используемой для тормозов. Большое число оборотов, малый вес, компактность и уравновешенный ход позволили пристроить ее консольно к фланцевому электродвигателю. Несмотря на то, что во II ступени этого компрессора степень сжатия равна 2 и водяное охлаждение отсутствует, температура конца сжатия по опытным данным всё же оказалась равной 180° С. Конструктивной особенностью этого компрессора является наличие „плавающего" ротора I ступени, свободно перемещающегося к крышкам и, таким образом, самоустанавливающегося. Расход масла в этом компрессоре оказался равным 1,28 г на 1 и*з воздуха.

Во всех случаях будем иметь в виду интегрально-адиабатический поток большой скорости, т. е. случай, когда интегральный теплообмен между потоком и окружающей средой отсутствует (температура газа в резервуаре равна температуре окружающей среды).

Пример. Определить теплоотдачу излучением от поверхности отопительного радиатора в помещение. Радиатор панельного типа, т. е. самооблучение отсутствует. Температура стенок радиатора, практически равна температуре греющей «воды, 90°С. Температура помещения, включая и стены, равна 20°С. Степень черноты ловерхности радиатора 0,9.

На втором этапе теплообмен отсутствует. Температура рабочего газа падает с Т\ до Т2, а энтропия остается неизменной (линия CD на рис. 8.8, б). При этом объем продолжает расти, а давление падает более интенсивно, чем на первом этапе (линия CD на рис. 8.8, а), т. е. газ вновь совершает работу.

На последнем (четвертом) этапе теплообмен вновь отсутствует, температура газа растет с Т2 до Г,, а энтропия не меняется (линия АВ на рис. 8.8, б). При этом объем газа еще более уменьшается (линия АВ на рис. 8.8, а), т.е. газ совершает работу того же знака, что и на третьем этапе.

охлаждение отсутствует). Температура поверхности льда в„ на границе с водой

Основными процессами, весьма важными и в теоретическом, и в прикладном отношениях, являются: изохорный, протекающий при постоянном объеме; изобарный, протекающий при постоянном давлении; изотермический, происходящий при постоянной температуре; адиабатный — процесс, при котором отсутствует теплообмен с окружающей средой, и политропный, удовлетворяющий уравнению pa" = const.

Процесс изменения состояния газа, протекающий таккм образом, что отсутствует теплообмен между газом и внешней средой, называется адиабатным. Этот процесс можно представить себе происходящим в цилиндре, стенки которого покрыты абсолютно нетеплопроводной изоляцией. Так как такой изоляции в действительности не существует, и самый адиабатный процесс можно осуществить лишь с некоторым приближением.

Адиабатный процесс совершается в физической системе, не получающей теплоту извне и не отдающей ее, т. е. отсутствует теплообмен рабочего тела с внешней средой.

Основными процессами, весьма важными и в теоретическом, и в прикладном отношениях, являются изохорный, протекающий при постоянном объеме; изобарный, протекающий при постоянном давлении; изотермический, происходящий при постоянной температуре; адиабатный — процесс, при котором отсутствует теплообмен с окружающей средой, и п о л и -т р о п н ы и, удовлетворяющий

В первом случае отсутствует теплообмен с внешней средой (цилиндр идеально изолирован) и сообщаемая газу от первичного двигателя работа расходуется на увеличение внутренней энергии рабочего тела, в результате чего его температура возрастает.

Изменение кинетической энергии газа на этом участке мало и им можно пренебречь, т.е. можно принять, что щ>1=шп. Ввиду того, что по условию в рассматриваемом процессе отсутствует теплообмен с внешней средой, для потока справедливо ^==0; кроме того, как уже указывалось, для рассматриваемого процесса /Тех = 0. В связи с этим в данном случае уравнение первого закона термодинамики для потока примет вид

Предполагается, что в процессах сжатия воздуха в компрессоре и расширения рабочего тела в турбине отсутствует теплообмен с внешней средой. Как следует из уравнения энергии (3.3), работа сжатия 1 кг воздуха выражается через разность энтальпий: Нка = = i2t—г\ — в изоэнтропийном процессе; Як — z'2—г\ — в действительном процессе.

Адиабатным называется процесс, при котором между газом и внешней средой отсутствует теплообмен (dq = 0). Такой процесс можно представить себе, если газ заключен в адиабатную оболочку — абсолютный изолятор. В технике такой изоляции нет, поэтому на практике адиабатный процесс можно осуществить приближенно. К адиабатным процессам относятся, например, процессы истечения газа из сопла, процессы сжатия и расширения в двигателе внутреннего сгорания и др. Скорости движения газа при этом настолько велики, что обмен тепловой энергией между газом и средой практически не успевает произойти.

Двухфазные потоки называются гомогенными, если фазы распределены равномерно по объему. В противном случае поток будет гетерогенным. Двухфазные потоки называются адиабатными, если отсутствует теплообмен между потоком и поверхностью канала и между фазами. Если фазы имеют одинаковую температуру, поток называется термодинамически равновесным. Режим кипения жидкости, недогретой до температуры насыщения, и режим осушения потока влажного пара являются примерами термодинамически неравновесных потоков.

Адиабатический модуль объемной упругости (этот модуль называют иногда динамическим _ или изоэнтропийным) определяют в условиях постоянной энтропии, т. е. принимают во внимание нагрев, вызванный сжатием. При адиабатическом сжатии допускается изменение температуры и давления. Данное явление имеет место при быстропротекающих (динамических) процессах, т. е. когда отсутствует теплообмен из-за инерционности тепловых свойств рабочей жидкости.

При наличии перед входом в трубу успокоительного участка, на котором отсутствует теплообмен, 8=1. При отсутствии успокоительного участка и равномерном распределении скоростей во входном сечении