Состав сухого воздуха до высоты 90 км


(Литвинов Ю.А., Боровик В.О. Характеристики и эксплуатационные свойства авиационных турбореактивных двигателей. М.:Машиностроение, 1979. 288 с.)

Наименование составляющей атмосферного воздуха Хими-ческая форму-ла Газовая посто- янная R Масса одного киломо-ля кг/кмоль Содержа-ние составляю-щей в процентах
Азот N2 296.8 28.0134 78.084
Кислород O3 259.8 31.9968 20.9476
Аргон Ar 208.2 39.9440 0.934
Углекислый газ CO2 188.9 44.0079 0.0314
Неон Ne 411.9 20.1830 1.818х10-3
Метан CH4 519.6 16.0000 0.2х10-3
Сернистый ангидрид SO2 129.8 64.0656 0.1х10-3
Гелий He 2077.2 4.0026 524х10-6
Криптон Kr 99.2 83.8000 114х10-6
Водород H2 4124.4 2.0159 50х10-6
Окись азота N2O 188.9 44.0118 50х10-6
Ксенон Xe 261.4 31.8000 8.7х10-6
Озон O3 173.2 48.0000 7х10-6 (летом) 2х10-6 (зимой)
Перекись азота NO2 180.7 46.0000 2х10-6
Йод J2 65.5 126.9044 1х10-6

 

1.5. Деформационная и техническая работа идеального газа.

 

Продифференцируем уравнение состояния для 1 кг массы идеального газа:

Здесь - элементарная работа, связанная с изменением объёма . Эту работу в авиационной технике называют деформационной. Знак « » показывает, что эта работа не является полным дифференциалом, так как неизвестен закон (процесс) изменения давления от удельного объёма ( ).

Если процесс изменения давления от удельного объёма известен, то есть известен термодинамический процесс , то интеграл называют деформационной работой или работой сжатия при (или расширения при ).

Из этой формулы видно, что и имеют одинаковые знаки:

если , то , то есть при расширении деформационная работа рабочего положительна, при этом тело само совершает работу, например, при движении поршня в цилиндре под действием давления газов к так называемой «нижней мёртвой точке»;

если , то , то есть при сжатии деформационная работа отрицательна: это означает, что на сжатие затрачивается внешняя работа, например, при движении поршня в цилиндре к так называемой «верхней мёртвой точке».

Здесь - элементарная работа, связанная с изменением давления рабочего тела, в том числе и на границе рабочего тела с внешней средой.

Знак « » показывает, что эта работа также не является полным дифференциалом, поскольку неизвестен закон (процесс) изменения давления от удельного объёма ( ).

Если процесс изменения давления от удельного объёма известен, то есть известен термодинамический процесс , то интеграл называют технической работой в термодинамическом процессе или интегралом Даниеля Бернулли (1700 – 1782),швейцарского учёного, академика (1725 – 1733) Петербургской Академии наук, разработавшего уравнение в 1738 году, связывающее скорость, давление в потоке идеальной жидкости при установившемся течении и содержащее названный интеграл.

Из этой формулы видно, что и имеют одинаковые знаки:

если , то , то есть при увеличении давления рабочего тела техническая работа положительна, за счет подвода внешней энергии к рабочему телу, например, при сжатии воздуха в компрессоре ГТД за счет подводимой внешней энергии от рабочих лопаток;

если , то , то есть при уменьшении давления рабочего тела его техническая работа отрицательна: это означает, что рабочее тело отдаёт энергию внешней среде, например, при расширении газа в турбине ГТД, в которой энергия газа передается рабочим лопаткам.

В теплотехнике для исследования термодинамических процессов широко используется диаграмма, в которой осью абсцисс служит удельный объём , а осью ординат – давление р (рис.1.4,1.5). Поскольку состояние термодинамической системы определяется двумя параметрами, то на диаграмме оно изображается точкой. На рис.1.4,1.5 точка «1» соответствует начальному состоянию системы, точка «2» - конечному, а линия «12» - процессу расширения (удельный объём возрастает при переходе от до ).

 


Рис.1.4. Графическое представление деформационной работы расширения

в диаграмме

 


Рис.1.5. Графическое представление технической работы расширения

в диаграмме

 

При бесконечно малом изменении удельного объёма площадь заштрихованной вертикальной полоски равна следовательно, работа процесса «12» изображается площадью, ограниченной кривой процесса, осью абсцисс и крайними ординатами. Таким образом, деформационная работа (при изменении объема) эквивалентна площади под кривой процесса в диаграмме. Каждому пути перехода системы из состояния «1» в состояние «2» (например, «12», «1а2» или «1b2») соответствует своя работа расширения: . Следовательно, деформационная работа зависит от характера термодинамического процесса, а не является функцией только исходного и конечного состояний системы. С другой стороны, интеграл зависит от пути интегрирования и, следовательно, элементарная деформационная работа не является полным диффе­ренциалом и не может быть представле­на соотношением .



Дата добавления: 2020-02-05; просмотров: 575;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.01 сек.