Уравнение Бернулли для сжимаемого газа
Рассмотрим полную энергию секундного массового расхода газа.
= ,
= ; = const; =
Для сжимаемого газа плотность в разных сечениях струйки будет разной, следовательно, будет разной и температура согласно уравнению состояния газа
(P= RT). Поэтому по сравнению с несжимаемым газом для сжимаемого газа необходимо учитывать изменение внутренней энергии вдоль струйки, т.к. внутренняя энергия является функцией температуры.
Из термодинамики известно, что внутренняя энергия 1 кг газа при нагревании его до температуры Т определяется по формуле:
,
Тогда Евн массы газа m равна:
Евн=U m=C T m;
Из уравнения состояния газа (P= RT)
,
Евн = Cv = = = ;
Подставим в уравнение постоянства энергии формулы для определения всех видов энергии:
Екин + + Е + Е = const;
,
;
Разделим все части уравнения на m:
.
Уравнение Бернулли для сжимаемого газа формулируется так:
полная энергия единицы массы газа величина постоянная.
Преобразуем это уравнение в температурную форму, воспользовавшись уравнением состояния газа:
, откуда .
После подстановки уравнение примет вид:
т.к. для воздуха к=1.41, R=287,14 , то применительно к воздуху уравнение принимает вид :
V +2000T=const.
Следствие: Чем больше скорость потока, тем меньше температура в этом потоке.
Дата добавления: 2016-12-27; просмотров: 5680;