Уравнение сохранения энергии для ЦКМ.
Общее уравнение энергии. Уравнение энергии может быть записано в тепловой форме (через энтальпию газа) и в механической форме (через давление газа).
Уравнение энергии в тепловой форме для потока массы газа 1 кг/с между двумя произвольными сечениями I и II в условиях обмена работой и теплотой с окружающей средой имеет вид:
в дифференциальной форме ;
в интегральной форме ,
где Lв – внешняя работа, подведенная через вал; qвнеш – внешняя теплота, подведенная на участке I–II; и –·изменения энтальпии и кинетической энергии потока массы газа.
Для ЦКМ и ее элементов в условиях отвода тепла уравнение имеет вид:
,
или через энтальпию заторможенного потока .
Уравнение энергии в механической форме от pI до pII имеет вид:
.
При отводе внешней теплоты в ЦКМ – qвнеш<0.
Представляют интерес уравнения, получающиеся при сравнении уравнений энергии в тепловой и в механической формах. Для турбомашин любого типа получаем следующее общее уравнение:
.
Это обобщенное уравнение Бернулли удобно тем, что связывает внешнюю работу с политропной работой и диссипированной энергией; внешний теплообмен не отражается в этом уравнении.
Применительно к компрессорной машине оно примет вид:
;
Физический смысл полученного уравнения заключается в следующем: в КМ внешняя работа равна сумме политропной работы сжатия потока массы газа, диссипированной энергии и изменения кинетической энергии.
Рассмотренные уравнения можно применять к одноступенчатым и многоступенчатым охлаждаемым и неохлаждаемым компрессорным машинам, а также к отдельным их элементам.
Дата добавления: 2015-05-16; просмотров: 813;