TPST106K016R0800功和热,功是力和沿着力的方向所移动的距离的乘积。

在热力学中不能说在某种状态下系统具有多少功,只能说系统与外界交换了多少功,并规则功为正;外界对系统做功,则功为负。功的法定计量单位为焦耳(J)。

位功称为功率。功率的法定单位为W瓦特)J/s(焦耳/秒)。

系统在过程中通过边界与外界之间依靠温差所传递的能量称为热量,不能说在某状态下系统具有多少热量,而只台勖兑系统与外界在过程中交换了多少热量。热量的法定计量单位为焦耳(J)。

热力学定律,热力学第一定律确定各种能量形式可以,热可以也可以

热。工质受热做功的过程中,工质从外界吸取的热量,一部分转变为工质膨胀时对外作的功,一部分转变为工质内能。能量形式可以转变、传递,但是能量不会消失。确切地说,在某一个孤立体系内,全部的能量是一定的。

外界加入1kg(千克)静止气体的热量全部转变为气体的内能。它与气体温度的关系可表示为:

dg =cpdT

cv称为定容比热,即气体内能的增量等于气体温度增量与定容比热的乘积。

为计算方便起见,把气体的内能和功合在一起,称为气体的焓。只有在等压条件下,对外作功为零,焓的增量在数值上正好等于外界加入气体的热量。等压加热时,外界加人气体的热量与气体温度的关系可表示为:

dg = cpdt

cP称为定压比热。cp/cv称为比热比,用品表示。在常温下空气的无为1.4,不同成分气体的比热比随气体温度变化。热力学第二定律确定在热动力机中,工质从热源所得到的热量,不可只变其余量过工质放给。转变的功与工质得到的热量之比称为热效率。热源与冷源之间运行的理想循环即卡诺循环的效率是这两个热源和冷源之间的任何热机可能达到热效率的极限。

热力学第二定律有各种说法,常见的有:开尔文说法:“不可能制造出从单一热源吸热并使之全部转变为功的循环发动机”;克劳修斯说法:“不可能由低温物体向高温物体传送热量而不引起其他变化”。

气体动力学基础,气体动力学,气体动力学是研究气体在流动过程中,气体与气体、气体与固体之间相互作用所遵循的规律以及参数变化的规律。

气体的密度随着压力或温度的变化而变化的性质称为气体压缩性。压缩性是气体的重要属性。黏性是实际气体的一个物理属性。它表示出气体对于切向力的一种反抗能力。这种反抗力只在运动气体流层间发生相对运动时才表现出来。当气流流过平板时,在板面上,气流速度为零,愈靠外流速愈大,直到离开板面一段距离的地方,'1流速度才与未扰动的气流速度没什么显著的差别。平板附近气流速度出现这样的分布正是气体黏性的表现。

黏性使直接接触板面的一层气体完全贴在静止的板面上,和板面没有相对运动。通常将靠近物体表面附近速度梯度很大的一薄层气体称为附面层(见图1-2)。流体的流动分为层流和紊流两种状态。雷诺数用于表示流体惯性力与黏性力之比:

图1-2 附面层内的速度分布

Re =pvD/u

式中:Re一雷诺数;

p一流体的密度;

v一平均速度;

D一特征尺寸;

u―流体的动力黏性系数。

雷诺数较小时,流体做层流流动;雷诺数较大时,流体做紊流流动。由层流变为紊流或由紊流变为层流时的雷诺数称为临界雷诺数。光滑管内流动的临界雷诺数为2300．

连续方程，气体在流动过程中遵守质量守恒、牛顿运动定律、能量守恒和转换定律。将质量守恒定律应用于运动流体所得到的数学关系式称为连续方程。一维定常流积分形式的连续方程为:

p1A1v1 =p2A2v2 = 常数

式中:p一密度;

A―面积;

o―速度。

动量方程,动量是质量和速度的乘积。动量方程是将牛顿第二定律应用于运动流体所得到的数学关系式。对于一个确定的体系可表述为,在某一瞬间体系的动量对时间的变化率等于该瞬间作用在该体系上所有外力的合力。

2.f = gm2v2 -gm1°1

式中:gm―流体的质量流量。

上式说明,在定常流中,作用在控制体内流体上全部外力的合力等于单位时间流出和流入该控制体的流体在该方向的动量之差。

伯努力方程,能量守恒与转换定律应用于运动流体所得到的数学关系式。不可压流的伯努力方程．

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