Дәріс ескерту zhttn 2308 «Жылу техникасының теориялық негіздері» пәні ZhTZhN 12 «Жылу техникасы және жобалау негіздері» модулі 6В07108 «Жылу энергетикасы»
жүктеу/скачать 2,81 Mb.
|
лекции
- Бұл бет үшін навигация:
- Тарату желілері
- СӨЖ бақылау сұрақтары
- Тақырып 2. Сұйықтардың негізгі қасиеттері мен сипаттамалары. Сұйықтардың негізгі қасиеттері мен сипаттамалары.
| Магистральдық желілер - бұл жылу көздерін жылу тұтыну түйіндерімен, сондай-ақ бір-бірімен байланыстыратын жылу құбырлары. Негізгі желілер арнайы клапандардың көмегімен 2- бөлімшелерге бөлінеді 3 километра. Жылу құбыры үзілген жағдайда, апаттық учаскені блоктау және үлкен шығындарды болдырмау әрқашан мүмкін.
Тарату желілері құзыретті жобаға сәйкес авариялық жағдайда магистральдық желінің кез келген секциялық торабына жылу беруді қамтамасыз ету үшін секциялық клапандардың әртүрлі ұштарынан магистральдық желіге тармақтық қосылым болуы керек. Бұл факт өте маңызды. Өйткені, үлкен шығындарды болдырмау мүмкіндігі - бұл мәселені мүмкіндігінше тез және тегіс шешу мүмкіндігі. СӨЖ бақылау сұрақтары: 1. Магистральдық желіні анықтаңыз 2. Тарату желілеріне анықтама беріңіз 3. Есептің техникалық бөлігі неше кезеңді қамтиды? 4. Есепке қандай тапсырмалар кіреді? Тақырып 2. Сұйықтардың негізгі қасиеттері мен сипаттамалары. Сұйықтардың негізгі қасиеттері мен сипаттамалары. Материалдық денелерді үш агрегатта орналастыруға болады күйлері: қатты, сұйық және газ тәрізді. Бұл күйлердің әрқайсысы молекулалардың өзара әрекеттесу күштеріне тікелей байланысты олардың молекулалық құрылымының ерекшеліктерімен анықталатын нақты қасиеттермен сипатталады. Бұл күштер бір мезгілде және бөлшектер арасындағы қашықтыққа байланысты әсер ететін тартылу және тебілу күштері болып табылады. Екі оқшауланған молекула мысалында ( 1-сурет) , қашықтықта әрекеттесу күші нөлге тең, яғни итеруші күштер тартымды күштерді теңестіреді. Сағат алынған күш абсолютті шамада артып, -да максимумға жететін, содан кейін төмендейтін тартылыс күші. Сағат - итеруші күш. Осы күштердің өрісіндегі молекуланың потенциалдық энергиясы бар , ол дифференциалдық қатынас бойынша f ( r ) күшіне байланысты. dE = -f ( r ) dr Нүктеде , , экстремумға (минимум) жетеді. Қатты (кристалдық) денелерде молекулалар қашықтықта орналасады , мұнда потенциалдық энергия минималды, кристалдық торды құрайды. Жылулық қозғалыс - бұл тор учаскелеріндегі атомдардың тербелісі. Жылулық қозғалыстың орташа кинетикалық энергиясы - kT , ол тор учаскесіндегі молекуланың байланыс энергиясынан әлдеқайда аз, яғни. Осыдан – қатты дененің көлемі мен пішінінің сақталуының тұрақтылығы. Газда молекулааралық қашықтық , бұл әлсіз тартымды күштерге және төмен потенциалдық энергияға сәйкес келеді. Жылулық қозғалыс тартымды күштерге үстемдік етеді Молекулалар іс жүзінде бос. Газ молекулаларының еркін кездейсоқ қозғалысы оның барлық бағытта кеңеюін тудырады, сондықтан газдың белгілі бір көлемі және өзіндік пішіні болмайды, бірақ көлемді алып, өзі орналасқан ыдыстың пішінін алады. Молекулалық құрылымдағы сұйықтықтар кристалды қатты дене мен газ арасында аралық орынды алады Сондықтан олардың тығыздығы қатты денеге жақын, алатын көлемін тұрақты сақтайды, бірақ пішінін ұстамайды. Сұйықтықтың молекулалық құрылымының күрделілігі молекулалық сипаттамалар мен байқалатын қасиеттер арасындағы жеткілікті жалпы қатынастарды теориялық түрде алуды қиындатады: температура, қысым, тығыздық, тұтқырлық және т.б. Сондықтан гидродинамикада осы шамалар мен қатынастардың эксперименталды түрде белгіленген мәндері. арасында қолданылады. Сұйықтықтың термодинамикалық күйін сипаттайтын негізгі параметрлерге температура T, қысым p және тығыздық ρ жатады. Тығыздық, температура және қысым арасындағы байланыс кинетикалық теорияда нақты сұйықтықтар мен газдар үшін алынған күй теңдеуі арқылы белгіленеді. Дегенмен, жалпы күй теңдеуінің күрделілігіне және оған кіретін тұрақтыларды анықтаудың қиындығына байланысты бұл орталардың қасиеттерін сапалық талдау үшін жуықталған теориялық немесе эмпирикалық теңдеулер қолданылады. Сұйықтықтың тағы бір термодинамикалық сипаттамасы сығылғыштық. Сығылу изотермиялық сығылу коэффициентімен сандық түрде бағаланады : , меншікті көлем қайда , . Сұйықтардың газдарға қарағанда сығылғыштығы төмен. Көптеген сұйықтықтардың сығылу коэффициенті (Н/м2)-1 шегінде болады . Барлық сұйықтықтар үшін ол қысымның жоғарылауымен азаяды және температураның жоғарылауымен жоғарылайды. Сұйықтар мен газдардың көлемі қысымның өзгеруімен ғана емес, температураның өзгеруімен де өзгереді. Әдетте, сұйықтықтар мен газдар температураның жоғарылауымен кеңейеді, ал олардың тығыздығы төмендейді. Ерекшелік су болып табылады, оның тығыздығы температураның 0-ден 4 ° C-қа дейін жоғарылауымен артады және 4 ° C-та максимумға жетеді . Бұл аномалия судың молекулалық құрылымының ерекшеліктерімен түсіндіріледі. Сандық түрде температура мен тұрақты қысымның өзгеруімен көлемнің өзгеруі жылулық көлемнің кеңею коэффициентімен бағаланады. . Сұйықтар үшін бұл коэффицент температура мен қысымға байланысты, біріншісі өскен сайын артып, екіншісі өскен сайын азаяды. Сұйықтар мен газдардағы молекулалық қозғалыстар осы орталардың ығысу күштеріне төзімділігін анықтайды. Қарсылық күшінің пайда болу механизмін келесідей көрсетуге болады. Пластинаға іргелес сұйықтық қабаты оған жабысып, пластинамен бірге жылдамдықпен қозғалады . Молекулярлық байланыстардың арқасында бұл қабат келесісін сүйрейді және т.с.с.Төменгі қабат қозғалмайтын пластинамен іргелес болғандықтан, оның жылдамдығы нөлге тең. Осылайша, u = f ( y ) биіктігі бойынша жылдамдықтардың белгілі бір бөлінуімен сұйықта қабаттық қозғалыс пайда болады . Қарастырылып отырған жағдайда жылдамдықтың таралуы сызықты болады. Сұйықтың қозғалатын қабаттары арасындағы молекулааралық байланыстардың әсерінен тұтқырлық немесе ішкі үйкеліс күштері пайда болады. Ньютон осы күштің шамасы тәуелді болатын параметрлерді көрсетті . Қарастырылған қабаттық қозғалыс үшін – ығысу кернеуі мұндағы μ – тұтқырлықтың динамикалық коэффициенті; S - қабаттар арасындағы жанасу аймағы; - жылдамдық градиенті, оның бағытына нормаль бойымен жылдамдық шамасының өзгеру қарқындылығының көрсеткіші. Динамикалық тұтқырлық коэффициенті μ сұйықтар мен газдардың тұтқырлығының негізгі сандық сипаттамасы болып табылады. Сұйықтық динамикасында тұтқырлықтың динамикалық коэффициентімен қатар тұтқырлықтың кинематикалық коэффициенті ν кеңінен қолданылады, ол қатынаспен анықталады. , сұйықтың тығыздығы қайда . Кинематикалық тұтқырлық коэффициентінің өлшем бірлігі м2/с. жүктеу/скачать 2,81 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|