ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ РАБОЧЕГО ТЕЛА. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Главная       Учебники - Морское дело      Справочник судового механика по теплотехнике

 поиск по сайту  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

 

 

 

1.2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ РАБОЧЕГО ТЕЛА. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Рабочее тело — это газ или пар, посредством которого осуществляется превращение одного вида энергии в другой.

Сила F, Р, Q, R измеряется в ньютонах (Н). Ньютон равен силе, придающей телу массой 1 кг ускорение 1 м/с2 в направлении действия силы.

Давление р, напряжения нормальное а и касательное т выражаются в паскалях (ПА). Паскаль равен давлению, вызываемому силой 1 Н, равномерно распределенной по нормальной к ней поверхности площадью 1м2.

Давление атмосферное ра — превышение давления, создаваемого атмосферой, над давлением в абсолютном вакууме.

Давление манометрическое ры — превышение давления над атмосферным давлением.

Вакуум (разрежение) рв — недостаток давления до атмосферного.

Давление абсолютное p=pa + рм, р = ра — рв — превышение давления над давлением в абсолютном вакууме.

Давление парциальное (какого-либо компонента в смеси газов) Pi — абсолютное давление компонента газовой смеси. Оно равно абсолютному давлению в сосуде, куда поместили смесь, а затем оставили лишь рассматриваемый компонент, удалив прочие.

Плотность р — отношение массы тела к его объему, измеряется в килограммах на кубический метр (кг/м3).

Удельный объем v — отношение объема тела к его массе, измеряется в кубических метрах на килограмм (м3/кг).

Влажность абсолютная рп — масса водяного пара, содержащегося в 1 м3 влажного воздуха, измеряется в килограммах на кубический метр (кг/м3).

Влажность относительная у = рп/рн — отношение абсолютной влажности к плотности сухого насыщенного пара при данной температуре, т. е. отношение плотности пара при данных условиях к плотности пара в случае максимального насыщения им воздуха при данной температуре.

Работа A, W, L — форма передачи внешней энергии, связанная с перемещением тел в силовом поле или с изменением объема тел под действием внешнего давления, измеряется в джоулях (Дж). Джоуль равен работе силы 1 Н, перемещающей тело на расстоянии 1 м в направлении действия силы.

Мощность Р, N — работа, совершаемая в единицу времени, измеряется в ваттах (Вт). Ватт равен мощности, при которой работа в 1 Дж производится за время 1 с.

Вязкость — внутреннее трение, возникающее при взаимном перемещении слоев жидкости.

Динамическая вязкость ц измеряется в паскаль-секундах (Па * с). Паскаль-секунда равна динамической вязкости среды, касательное напряжение в которой при ламинарном течении и при разности скоростей слоев, находящихся на расстоянии 1 м по нормали к направлению скорости, равной 1 м/с, равно 1 Па.

Кинематическая вязкость v — отношение динамической вязкости к плотности среды, измеряется в квадратных метрах на секунду (м2/с).

Массовый расход Qm — отношение массы, равномерно перемещаемой через поперечное сечение канала, к времени, измеряется в килограммах на секунду (кг/с).

Объемный расход Qy — отношение объема, равномерно перемещаемого через поперечное сечение канала, к времени, измеряется в кубических метрах на секунду (м3/с).

Термодинамическая температура Т измеряется по основной температурной шкале в кельвинах (К). Кельвин — 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды.

Примечание. Различают также термодинамическую температуру, измеряемую по Международной практической температурной шкале 1968 г. и обозначаемую f в градусах Цельсия (° С). По размеру градус Цельсия равен кельвину. За термодинамический параметр состояния на практике принимают термодинамическую температуру T = f + 273.

Теплота — форма передачи внутренней энергии от тел более нагретых к телам менее нагретым. Передача теплоты возможна путем непосредственного контакта тел (теплопроводность и конвекция) или без непосредственного их контакта (излучение).

Количество теплоты Q — величина, эквивалентная некоторой работе Л, измеряется в джоулях (Дж).

Удельное количество теплоты q — количество подводимой (отводимой) теплоты веществу массой 1 кг, измеряется в джоулях на килограмм (Дж/кг).

Внутренняя энергия системы U — энергия, зависящая только от термодинамического состояния этой системы, измеряется в джоулях (Дж). Джоуль — количество теплоты, которое появляется в результате превращения механической работы, совершаемой силой в 1 Н при перемещении массы в 1 кг на расстоянии 1 м. Джоуль является универсальной единицей измерения всех видов энергии: тепловой, механической, лучистой.

Газовая постоянная R = pV/T — работа, совершаемая единицей массы газа при расширении его от нагревания на 1 К при постоянном давлении, измеряется в джоулях на кельвин (Дж/К).

Удельная газовая постоянная R0 — отношение газовой постоянной к массе, измеряется в джоулях на килограмм-кельвин (Дж/(кг-К)). 1 Дж/ (кг • К) равен удельной газовой постоянной идеального газа массой 1 кг, совершающего при повышении температуры на 1 К и постоянном давлении работу 1 Дж.

Энтальпия / — функция состояния системы, представляющая собой сумму внутренней энергии и потенциальной функции pV, т. е. I = U+pV, измеряется в джоулях (Дж).

Удельная энтальпия / — количество энергии, которое необходимо сообщить телу массой 1 кг для приведения его из состояния абсолютного нуля в данное при постоянном давлении, измеряется в джоулях на килограмм (Дж/кг).

Теплоемкость С — отношение количества подведенной или отведенной теплоты в данном термодинамическом процессе к вызванному изменению температуры, измеряется в джоулях на кельвин (Дж/К).

Удельная теплоемкость с — количество теплоты, которое необходимо сообщить телу, чтобы повысить температуру его количественной единицы на 1 К. Различают массовую ст, кДж/(кг-К), молярную см, кДж/(кмоль • К) и объемную су, кДж/(м3 .К), удельные теплоемкости.
Энтропия системы S — функция состояния системы, определяемая тем, что ее дифференциал dS при элементарном равновесном процессе равен отношению приращения количества теплоты dQ, сообщенной системе, к абсолютной температуре системы Т, т. е. dS = dQ/Т. Энтропия измеряется в джоулях на кельвин (Дж/К) . 1 Дж/К равен изменению энтропии системы, которой при средней температуре пК в изотермическом процессе сообщается количество теплоты иДж.

Удельная энтропия s — отношение энтропии к массе вещества, измеряется в джоулях на килограмм-кельвин (Дж/ (кг • К) ).

Эксергия Э — максимальная работоспособность системы в обратимом процессе от данного состояния до равновесия с окружающей средой. Эксергия теплоты Э? - максимальное количество работы, которое может быть получено при обратимом переходе энергии (в виде теплоты q) от заданной температуры Т до температуры окружающей среды Т0 : 3q = = q(l -Т0/Г). Понятие эксергии применяется для анализа тепловых процессов.

Тепловой поток Фт — отношение количества теплоты, проходящей через поверхность, к времени, измеряется в ваттах (Вт) .

Поверхностная плотность потока — отношение теплового потока к поверхности, нормальной к его направлению, измеряется в ваттах на квадратный метр (Вт/м2). 1 Вт/м2 равен поверхностной плотности теплового потока 1 Вт, равномерно распределенного по поверхности площадью 1 м2.

Коэффициент теплообмена (теплоотдачи) а, коэффициент теплопередачи к. Первая величина характеризует интенсивность теплоотдачи и равна удельному тепловому потоку i/>T через поверхность твердой стенки S, отнесенному к температурному напору между стенкой и жидкостью, т. е. а = (fir/(ST), где Т — температурный напор, К. Коэффициент теплопередачи равен тому же отношению, но температурный напор определяется между жидкостями, разделенными стенкой. Оба коэффициента измеряются в ваттах на квадратный метр-кельвин (Вт/(м2 К)).