A víz- és hőtechnika alapjai röviden. Módszertani fejlesztés a "Hidraulika, hőtechnika és aerodinamika alapjai" tudományágban: "A hidraulika alaptörvényei" módszertani fejlesztés a témában. az akadémiai tudományág munkaprogramjának megvalósításának feltételeit
A BELORUSSZI KÖZTÁRSASÁG MEZŐGAZDASÁGI ÉS ÉLELMISZERÜGYI MINISZTÉRIUMA
UO "GORODOKSKI ÁLLAMI AGRÁRMŰSZAKI FŐISKOLA"
A FŰTÉSTECHNIKA ÉS A HIDRAULIKA ALAPJAI
levelező tanfolyam kézikönyve
kérdésekben és válaszokban
részén
Város
"Áttekintve"
a módszertani bizottság ülésén
általános szakmai diszciplínák
_____ számú jegyzőkönyv ____________________
Elnök: ________
A kézikönyv a 2-74 06 01 "Mezőgazdasági termelési folyamatok technikai támogatása" és a 2-74 06 31 "Mezőgazdasági termelés energiaellátása" szak levelező tagozatának hallgatói számára készült. az önálló tanulás"A hőtechnika és a hidraulika alapjai" tudományág.
Bevezetés. 5
A Fehérorosz Köztársaság üzemanyag- és energiakomplexuma. 6
Munkafolyadék és paraméterei ... 11
Alapvető gáztörvények .. 12
A termodinamika alapegyenletei. tizennégy
Gázkeverékek. Dalton törvénye. 16
Hőteljesítmény: típusai, fűtési hőfogyasztás számítása. tizennyolc
Hőkapacitás állandó nyomáson és állandó térfogatú folyamatokban 19
A termodinamika első főtétele és analitikai kifejezése. 21
A termodinamikai folyamat fogalma és típusai .. 22
Izokórikus folyamat. Gráfja in - koordináták és alapegyenletek 23
Izobár folyamat. Az ábrázolása - koordináták és 24 alapegyenlet
Izoterm folyamat. A diagramja - koordináták és alapegyenletek 26
Adiabatikus folyamat. A diagramja - koordináták és alapegyenletek 28
Körkörös folyamat. Ütemezése és hatékonysága .. 30
A Carnot-ciklus és hatékonysága .. 31
Vízpára. Alapvető definíciók. 33
A párologtatás folyamata - koordinátákban. 35
A gőzerőmű ideális ciklusa és hatásfoka .. 37
C. Osztályozásuk. 40
Ideális ciklusok D.V.S. Hatékonyságuk .. 42
A belső égésű motor valós ciklusai, a teljesítmény meghatározása. 45
Hőegyensúly és fajlagos üzemanyag-fogyasztás a belső égésű motorban .. 48
Egyfokozatú kompresszor működési diagramja és jelző diagramja 49
Valódi kompresszor indikátor diagramja. 51
Többfokozatú dugattyús kompresszorok .. 53
A centrifugális, axiális és rotációs kompresszorok működésének megértése 56
Hőátadási módszerek. 58
Hőátadás hővezető képességgel egyrétegű lapos falon keresztül 60
Hővezető képesség többrétegű falon keresztül. 62
Hővezető képesség hengeres falakon keresztül. 64
Konvektív hőátadás. 66
Hőátadás sugárzással .. 67
Hőcserélők. Típusaik .. 70
A hőcserélők számításának alapjai. 72
Komplex hőátadás lapos falon keresztül. 75
Hőátadás hengeres falon keresztül. 78
Bevezetés
A "Hőtechnika és hidraulika alapjai" tudományág a termodinamika és a hidraulika alapjainak, a kazán- és szárítóművek, a motorok alapelveinek tanulmányozását biztosítja a hallgatóknak. belső égés, kompresszorok, hűtők, szoláris vízmelegítők és szivattyúk. A tudomány előtt álló fő energiaprobléma a hőtechnikai és energetikai berendezések műszaki és gazdasági teljesítményének javítása, ami kétségtelenül az üzemanyag-fogyasztás csökkenéséhez és a hatékonyság növekedéséhez vezet.
Hőenergetika - az ipar és a mezőgazdaság fő ága, amely a természetes hőforrások hő-, mechanikai és elektromos energiává történő átalakításával foglalkozik. A hőenergetika szerves része az műszaki termodinamika, amely a hő munkává alakulásával kapcsolatos fizikai jelenségeket vizsgálja. A hőgépek és hőcserélők számításait a termodinamika törvényei alapján végezzük. Meghatározzák az erőművek legmagasabb hatásfokának feltételeit. A hőtechnika fejlődéséhez nagyban hozzájárultak azok, akik megalkották a termodinamikai klasszikus műveket.
Rendszerezték a konvektív és a sugárzó hőátadás törvényeit.
Ők fektették le a gőzkazánok és -motorok tervezésének és kivitelezésének alapjait.
A műszaki termodinamika törvényeinek ismerete és gyakorlati alkalmazásának képessége lehetővé teszi a hőmotorok működésének javítását és az üzemanyag-fogyasztás csökkentését, ami nagyon fontos manapság, amikor a szénhidrogén nyersanyagok ára emelkedik és a fogyasztási mennyiségek emelkednek. növekednek.
1. kérdés
A Fehérorosz Köztársaság üzemanyag- és energiakomplexuma
A Fehérorosz Köztársaság energiapolitikájának legfontosabb prioritása az ország energiahordozókkal való stabil ellátása mellett a gazdaság működéséhez és fejlődéséhez szükséges feltételek megteremtése az üzemanyagok és az energiaforrások leghatékonyabb felhasználásával.
Az RB saját tüzelőanyag- és energiakészletei nem elegendőek, és az elfogyasztott mennyiség körülbelül 15-20%-át teszik ki. Van elegendő mennyiségű tőzeg és fa, barnaszén, agyagpala meglehetősen alacsony kalóriatartalmú.
A Fehérorosz Köztársaság olajtermelése körülbelül 2 millió tonna évente. Gáz körülbelül 320-330 ezer tonna üzemanyag-egyenérték. A többi energiaforrást külföldről, főként Oroszországból szerzik be.
Az energiaárak jelentősen emelkedtek. Tehát 1000m3 gázra 115u. Vagyis olaj - egy tonnáért 230 cu. e) A Fehérorosz Köztársaság körülbelül 22 milliárd földgázt és körülbelül 18 millió olajat vásárol évente. Annak érdekében, hogy az ország energiabiztonsága ne egy szállítótól függjön, tárgyalások folynak Azerbajdzsánnal, a Közel-Kelettel, Venezuelával, amelyek a jövőben olaj formájában értékesítik a szénhidrogén-alapanyagokat.
A kormány és az Energiatakarékossági Bizottság jelenleg nagy hangsúlyt fektet a helyi tüzelőanyagok felhasználására, 2010-ig 20-25%-kal kell csökkentenie a vásárolt energiaforrások felhasználását.
Tőzeg.
A köztársaságban több mint 9000 tőzeglelőhelyet tártak fel, amelyek összterülete a lelőhely ipari mélysége 2,54 millió hektár, a kezdeti tőzegtartalék pedig 5,65 milliárd tonna, a fennmaradó geológiai készletet a mai napig 4,3 milliárdra becsülik. tonna, ami 75%-a az eredetinek.
A fő tőzegtartalék a felhasznált lelőhelyekben rejlik mezőgazdaság(1,7 milliárd tonna és a fennmaradó tartalék 39%-a) vagy természetvédelmi objektumnak minősül (1,6 milliárd tonna vagy 37%).
A kialakított alapba bevont tőzegforrás becslések szerint 260 millió tonna, ami a fennmaradó készlet 6%-a. A terepfejlesztés során kitermelhető készlet 110-140 millió tonnára becsülhető.
Olajpala.
Az olajpala előrejelzett készletei (Lyubanskoe és Turovskoe lelőhelyek) a becslések szerint 11 milliárd tonna, a kereskedelmi készletek - 3 milliárd. T.
A legtöbbet tanulmányozott Turovskoye lelőhely, amelyen belül korábban már feltárták az első, 475-697 millió tonnás készletű bányamezőt, 1 millió tonna ilyen pala körülbelül 220 ezernek felel meg. itt. Fűtőérték - 1000-1500 kcal / kg, hamutartalom -75%, gyanta hozam 6 - 9,2%, kéntartalom 2,6%
A fehérorosz olajpala minőségi mutatóit tekintve magas hamutartalma és alacsony fűtőértéke miatt nem hatékony üzemanyag. Előzetes hőkezelést igényelnek a folyékony és gáznemű tüzelőanyagok előállításához. Figyelembe véve, hogy az előállított termékek ára magasabb a világpiaci áraknál és az olajnál, valamint figyelembe véve a hatalmas hamulerakók előfordulása miatti környezeti károkat és a hamuban lévő rákkeltő anyagok tartalmát. Az agyagpala kitermelése és az előrejelzési időszak nem praktikus.
Barna szén.
A barnaszén teljes készlete 151,6 millió tonna
A Zhitkovichi mező két lelőhelyét részletesen feltárták és ipari fejlesztésre előkészítették: Szevernaja (23,5 millió tonna) és Naidinskaya (23,1 millió tonna), két másik lelőhely (Juzsnaja - 13,8 millió tonna és Kolmenszkaja - 8,6 millió tonna). t) korábban volt. feltárt.
A barnaszén tőzeggel kombinálva brikett formájában használható.
A szénkészletek becsült költsége 2 tonna üzemanyag-egyenértékre becsülhető. évben.
Tűzifa.
Általánosságban elmondható, hogy a köztársaságban a tűzifa és a fűrészüzemi hulladék központosított beszerzésének éves mennyisége körülbelül 0,94-1,00 millió tonna tüzelőanyag-egyenérték. t A tűzifa egy része saját beszerzés útján kerül a lakossághoz, melynek mennyiségét szinten becsülik.
0,3-0,4 millió tonna üzemanyag-egyenérték
A köztársaság tűzifa tüzelőanyagként való felhasználásának maximális lehetőségeit a fa természetes éves növekedése alapján lehet meghatározni, amely körülbelül 25 millió köbméterre becsülhető. m vagy 6,6 millió tonna olajegyenérték. tonna évente (ha mindent eléget, ami nő), beleértve a szennyezett területeket is. Gomel régió - 20 ezer köbméter m vagy 5,3 ezer tonna üzemanyag-egyenérték Az ezekről a területekről származó fa tüzelőanyagként történő felhasználásához elgázosítási technológiák és berendezések kidolgozása és bevezetése szükséges. Figyelembe véve, hogy 2015-re a tervek szerint megduplázzák a hőenergia-termelési célú fakitermelést, 2010-re a fa tüzelőanyag tervezett éves mennyisége 1,8 millió tonna tüzelőanyag-egyenértékre emelkedhet.
Megújuló energiaforrások.
Fehéroroszország összes vízfolyásának potenciális kapacitása 850 MW, beleértve a műszakilag rendelkezésre álló - 520 MW-ot és a gazdaságilag megvalósítható - 250 MW-ot. 2010-re a vízerőforrások révén 40 millió kWh megtermelése és ennek megfelelően 16 ezer tonna üzemanyag-egyenérték kiszorítása lehetséges.
A Fehérorosz Köztársaság területén 1840 telephelyet jelöltek ki 1600 MW elméleti teljesítményű és 16 ezer tonna tüzelőanyag-egyenérték éves villamosenergia-termelésű szélturbinák elhelyezésére.
A 2015-ig tartó időszakban azonban a szélpotenciál műszakilag megvalósítható és gazdaságos kihasználása nem haladja meg a beépített teljesítmény 5%-át, és eléri a 720-840 millió kWh-t.
A világ energiatartalékai.
Bemutatjuk a hidraulika, a műszaki termodinamika és a hőátadás elméletének alapjait. A hidrosztatika alapjai, a mozgó áramok kinematikája és dinamikája, az ideális és valós gázok hő- és energetikai jellemzői, a hőátadás főbb típusai, a hidrodinamikai és hőcsere folyamatok hasonlóságának elmélete.
A kézikönyv a következő szakokon tanuló hallgatóknak szól: 28020265 "Műszaki védelem környezet". A „Hidraulika” és a „Hőtechnika” szakon tanuló más szakterületek hallgatói használhatják.
Folyékony modellek.
Számos probléma megoldásának leegyszerűsítése érdekében a valódi folyadék helyett a folyadék egyik vagy másik modelljét veszik figyelembe, amely csak néhány tulajdonsággal rendelkezik a valódi folyadékok tulajdonságaiból. Ezek a tulajdonságok meghatározóak a megoldandó probléma szempontjából, ezért az ilyen egyszerűsítések nem okoznak jelentős hibákat a kívánt mennyiségek meghatározásában.
Tekintsük a főbb meglévő folyadékmodelleket.
Ideális folyadék az, amelyiknek nincs viszkozitása.
Az összenyomhatatlan folyadék olyan folyadék, amely a nyomás változásával nem változtatja meg sűrűségét.
A tökéletes folyadék olyan összenyomhatatlan folyadék, amelyben nincsenek adhéziós erők a molekulák között, és a molekulák belső térfogata nulla.
A tökéletes gáz olyan összenyomható folyadék (gáz), amelyben nincsenek adhéziós erők a molekulák között, és a molekulák belső térfogata nulla.
Az ideális gáz tökéletes gáz. viszkozitástól mentes.
A baroklin folyadék gáz. amelynek sűrűsége a nyomás és a hőmérséklet függvénye.
A barotrop folyadék gáz. amelyben a sűrűség csak a nyomástól függ.
TARTALOMJEGYZÉK
Előszó
Alapvető jelölés
Bevezetés
I. rész. A HIDRAULIKA ALAPJAI
1. A FOLYADÉKOK FIZIKAI TULAJDONSÁGAI
1.1. A folyadékok alapvető fizikai tulajdonságai
1.2. Folyékony modellek
2. HIDROSTATIKA
2.1. Folyadék egyensúlyi differenciálegyenletei
2.2. Hidrosztatikai törvény. Hidrosztatikus nyomás
2.3. Egyensúlyi feltételek folyadékok számára a kommunikáló edényekben
2.4. A legegyszerűbb hidraulikus gépek
2.5. Nyomásmérési alapmódszerek és műszerek
2.6. Arkhimédész törvénye
2.7. A testek egyensúlya és stabilitása. folyadékba merítve. Folyékony felületen lebegő test egyensúlya
2.8. A Föld légkörének egyensúlya
3. HIDRODINAMIKA
3.1. A kinematika alapjai
3.1.1. Áramvonalak és csövek. Áramlási egyenlet
3.1.2. Folyékony közeg folyékony részecskéjének mozgása
3.1.3. Vortex és nem örvény áramlás
3.1.4. Keringési sebesség
3.2. A dinamika alapjai
3.2.1. Folyamatos közeg részecskéire ható erők. Az elemi kötet feszült állapota. Stokes súrlódási törvénye
3.2.2. Differenciálfolytonossági egyenlet
3.2.3. Differenciálegyenletek az impulzus átviteléhez. Euler és Navier-Stokes egyenletek
3.2.4. Differenciálenergia-egyenlet
3.3. Viszkózus áramlási mozgás
3.3.1. Folyadékáramlási módok
3.3.2. A turbulens áramlás jellemzői
3.3.3. Mozgás- és energiaegyenletek lamináris és turbulens folyadékáramláshoz
3.3.4. Turbulencia modellek
3.4. Alacsony viszkozitású folyadék mozgása
3.4.1. Határréteg
3.4.2. Nem viszkózus áramlási mozgás
4. HIDRAULIKAI ELLENÁLLÁS
4.1. Hossz ellenállás
4.2. Helyi hidraulikus ellenállás
rész II. A TERMODINAMIKA ALAPJAI
5. TERMODINAMIKUS RENDSZER ÉS PARAMÉTEREI
5.1. Termodinamikai rendszer és állapota
5.2. Hőállapot-paraméterek
6. TÖKÉLETES GÁZ
6.1. Ideális gáz állapotegyenlete
6.2. Ideális gázok keverékei
7. TERMODINAMIKUS RENDSZEREK ENERGIAI JELLEMZŐI
7.1. Belső energia. Entalpia
7.2. Munka. Hő
7.3. Hőkapacitás
8. A TERMODINAMIKA ELSŐ KEZDETE
8.1. A termodinamika első főtételének megfogalmazása
8.2. A termodinamika első főtétele alapvető termodinamikai folyamatokra
9. A TERMODINAMIKA MÁSODIK KEZDETE
9.1. A termodinamika második főtételének megfogalmazása
9.2. Carnot ciklus
9.3. Clausius integrál
9.4. Entrópia és termodinamikai valószínűség
10. IGAZI GÁZ
10.1. Valós gázok állapotegyenletei
10.2. Párok. Párologtatás állandó nyomáson
10.3. Cliperon-Clausius egyenlete
10.4. A fázisátalakulások pT-diagramja
rész III. A HŐ- ÉS TÖMEGCSERE ELMÉLETÉNEK ALAPJAI
11. A HŐ- ÉS TÖMEGCSERE ELMÉLETE ALAPVETŐ FOGALMAI ÉS TÖRVÉNYEI
11.1. A hőátadás típusai
11.2. A molekuláris és konvektív hőátadás alapfogalmai és törvényei
12. A FIZIKAI JELENSÉGEK HASONLÓSÁGÁNAK ELMÉLETE ALAPJAI
12.1. Folyadékdinamikai és hőátadási problémák matematikai megfogalmazása
12.2. A fizikai folyamatok hasonlóságának elméletének alapjai
12.3. Méret és hőmérséklet meghatározása
12.4. Általánosított változók feltárása a probléma matematikai megfogalmazásából
12.5. Hasonlósági számok megszerzése dimenzióelemzés alapján
13. HŐVEZETÉS ÉS HŐÁLLÍTÁS ÁLLÍTOTT ÜZEMMÓBAN
13.1. Az anyagok hővezető képessége
13.2. Hővezető képesség és hőátadás lapos falon keresztül
13.3. Hővezető képesség és hőátadás hengeres falon keresztül
13.4. Hővezetőképesség és hőátadás a gömbfalon keresztül
14. HŐVEZETÉS NEM HELYEZÉSI ÜZEMMÓD ALATT
14.1. Az instabil hőmérsékleti mezők hasonlóságának feltételei
14.2. Lapos fal nem stacionárius hővezető képessége
15. HŐKIÜLÉS
15.1. A hőátadás intenzitását befolyásoló tényezők
15.2. A hőátadás és a súrlódás kapcsolata
15.3. Turbulens határréteg súrlódási és hőátadási törvényei
15.4. Hőátadás síklemez kényszerkonvekciója során
15.4.1. Lamináris határolórétegű lemez hőátadása
15.4.2. Hőátadás turbulens határrétegű lemezről
15.5. Hőátadás külső áramlással egyetlen cső és csőkötegek körül
15.6. Hőátadás a folyadékáramlás során a csövekben és csatornákban
15.7. Hőátadás szabad konvekcióval
15.8. Hőátadás fázisátalakítások során
15.8.1. Kondenzációs hőátadás
15.8.2. Forrásban lévő hőátadás
15.8.3. Hőátadás forralás közben a folyadék csövekben történő mozgásának körülményei között
15.9. A hőátadás fokozása
16. SUGÁRZÁSI HŐCSERE
16.1. Alapfogalmak és definíciók
16.2. A sugárzási hőátadás alaptörvényei
16.3. Sugárzó hőátadás átlátszó közeggel elválasztott szilárd anyagok között
16.4. Védő képernyők
16.5. Sugárzó hőátadás a gáz és a héj között
17. HŐCSERÉLŐK
17.1. A hőcserélők fő típusai
17.2. Rekuperatív hőcserélő termikus kialakítása
17.3. A rekuperatív hőcserélő hidraulikus számításáról
17.4. A hőcserélők hatékonyságának javításának módjai
Bibliográfia.
A hűtési és gépi folyamatok, valamint a légkondicionálás elméleti alapjai főként két alapvető tudományon, a termodinamikán és a hidraulikán alapulnak.
1. definíció
A termodinamika olyan tudomány, amely a belső energia különböző kémiai, fizikai és egyéb folyamatokká történő átalakulását szabályozó törvényeket vizsgálja, amelyeket a tudósok makroszinten vizsgálnak.
A termodinamikai rendelkezések a termodinamika első és második elvén alapulnak, amelyeket először ben fogalmaztak meg eleje XIX században alakult ki a hő mechanikai hipotézise, valamint az energia átalakulásának és megmaradásának törvénye alapjainak kidolgozása, amelyet a nagy orosz kutató, M. V. Lomonoszov fogalmazott meg.
A termodinamika fő iránya a műszaki termodinamika, amely a hő kölcsönös munkává alakulásának folyamatait, valamint azt, hogy ezek a jelenségek milyen körülmények között fordulnak elő leghatékonyabban.
2. definíció
A hidraulika olyan tudomány, amely a folyadékok egyensúlyának és mozgásának törvényeit tanulmányozza, valamint módszereket fejleszt ezek felhasználására összetett mérnöki problémák megoldására.
A hidraulika alapelveit gyakran alkalmazzák a különféle hidraulikus csővezetékek, szerkezetek és gépek tervezésével, tervezésével, üzemeltetésével és kivitelezésével kapcsolatos számos kérdés megoldásában.
A hidraulika kiemelkedő megalapítója az ókori görög gondolkodó, Arkhimédész, aki írt tudományos munka"Az úszó testeken". A hidraulika mint tudomány sokkal korábban keletkezett, mint a termodinamika, amely közvetlenül kapcsolódik az ember szociális intellektuális tevékenységéhez.
Hidraulika és termodinamika fejlesztése
1. ábra Hidraulikus áramlásmérés. Author24 - hallgatói dolgozatok online cseréje
A hidraulika egy összetett elméleti tudományág, amely gondosan megvizsgálja a kapcsolódó kérdéseket mechanikus mozgás különféle folyadékok természetes és mesterséges körülmények között. Mivel minden elemet oszthatatlan és folytonos fizikai testnek tekintünk, a hidraulika a kontinuummechanika egyik szakaszának tekinthető, amelyhez szokás egy speciális anyagot - folyadékot - bevonni.
Már az ókori Kínában és Egyiptomban is tudták, hogyan építsenek gátakat és vízimalmokat folyókra, öntözőrendszereket hatalmas rizsföldeken, amelyekben erős vízemelő gépeket használtak. Rómában, ie hat évszázaddal. NS. vízellátó rendszert építettek ki, ami az akkori ultramagas műszaki kultúráról beszél. A hidraulikáról szóló legelső értekezésnek Arkhimédész tanításait kell tekinteni, aki elsőként talált fel egy vízemelő gépet, amelyet az "Archimédesi csavar" eredményeként neveztek el. Ez az eszköz a modern hidraulikus szivattyúk prototípusa.
Az első pneumatikus koncepciók sokkal később jelentek meg, mint a hidraulikus. Csak a XVIII. n. NS. Németország területén „gáz és levegő mozgatására” szolgáló gépet mutattak be. A technika fejlődésével a hidraulikus rendszerek korszerűsödtek, gyakorlati alkalmazási területük pedig rohamosan bővült.
A 19. századi termodinamika fejlődése során a tudósok három fő időszakot különböztetnek meg, amelyek mindegyikének megvannak a maga jellegzetes tulajdonságai:
- az elsőt az első és a második termodinamikai elv kialakulása jellemezte;
- a második periódus a 19. század közepéig tartott, és olyan prominens európai fizikusok tudományos munkáival jellemezték, mint az angol J. Joule, a német kutató Gottlieb és W. Thomson;
- A termodinamika harmadik generációját a híres osztrák tudós, a Szentpétervári Tudományos Akadémia tagja, Ludwig Boltzmann fedezte fel, aki számos kísérlettel megállapította a mozgás mechanikai és termikus formája közötti kapcsolatot.
Továbbá a termodinamika fejlődése nem állt meg, hanem gyorsuló ütemben haladt előre. Így az amerikai Gibbs 1897-ben kifejlesztette a kémiai termodinamikát, vagyis a fizikai kémiát abszolút deduktív tudománnyá tették.
Két tudományos irányzat alapfogalmai és módszerei
2. ábra Hidraulikus ellenállás. Author24 - hallgatói dolgozatok online cseréje
Megjegyzés 1
A hidraulika kutatásának tárgya a folyadékok egyensúlyi és kaotikus mozgásának alaptörvényei, valamint a vízellátás és öntözés hidraulikus rendszereinek aktiválási módjai.
Mindezeket a posztulátumokat már jóval korszakunk előtt ismerte az ember. A "folyadék" kifejezés a folyadékmechanikában tágabb jelentéssel bír, mint ahogyan azt a termodinamikában általában hiszik. A "folyadék" fogalmába beletartozik minden olyan fizikai test, amely tetszőlegesen kis erők hatására képes megváltoztatni alakját.
Ezért ez a meghatározás nemcsak a közönséges (csepp)folyadékokat jelenti, mint a termodinamikában, hanem a gázokat is. A fizika vizsgált ágai közötti különbség ellenére a cseppecskék gázok és folyadékok mozgásának törvényei bizonyos feltételek meg lehet fontolni ugyanazt. Ezen feltételek közül a fő a sebességjelző ugyanazon hangparaméterhez képest.
A hidraulika elsősorban a folyadékok áramlását vizsgálja a különböző csatornákban, vagyis a sűrű falakkal határolt áramlásokat. A „csatorna” fogalma magában foglal minden olyan eszközt, amely magát az áramlást korlátozza, beleértve a szivattyúk áramlási útvonalait, csővezetékeket, hézagokat és a hidraulikus koncepciók egyéb elemeit. Így a hidraulikában elsősorban a belső áramlásokat, a termodinamikában pedig a külső áramlásokat vizsgálják.
2. megjegyzés
A termodinamikai elemzés tárgya egy olyan rendszer, amely valamilyen vezérlőfelülettel elválasztható a külső környezettől.
A termodinamikai kutatási módszer makroszkópos módszer.
A rendszer makrostrukturális tulajdonságainak pontos jellemzésére a makroszkopikus koncepció értékeit használjuk:
- természet:
- hőfok;
- nyomás;
- adott kötet.
A termodinamikai módszer sajátossága, hogy a természet egyetlen alapvető törvényén – az átalakulás és az energiamegmaradás törvényén – alapul. Ez azt jelenti, hogy a matematikai apparátus alapját képező összes kulcskapcsolat csak ebből a pozícióból származik.
A hidraulika és termodinamika alapjai
A hidraulika és a termodinamika alapjainak tanulmányozásakor a fizika azon ágainak koncepcióira kell támaszkodni, amelyek segítenek jobban elsajátítani és megérteni a hidraulikus gépek működési elvét.
Minden fizikai test állandó mozgásban lévő atomokból áll. Az ilyen elemek viszonylag kis távolságon vonzzák, és meglehetősen közelről taszítják. A legkisebb részecske közepén egy pozitív töltésű atommag található, amely körül az elektronok véletlenszerűen mozognak, elektronhéjakat képezve.
3. definíció
A fizikai mennyiség egy anyagi test tulajdonságainak kvantitatív leírása, amelynek saját mértékegysége van.
Csaknem másfél évszázaddal ezelőtt a német fizikus, K. Gauss bebizonyította, hogy ha több paraméterhez független mértékegységeket választunk, akkor ezek alapján a fizikai törvényeken keresztül meg lehet határozni azokat a mennyiségi egységeket, amelyeket abszolút tartalmaznak. a fizika bármely ága.
A sebesség mértékegysége a hidraulikában egy olyan fogalom származtatott egysége, amely a rendszer mérő és másodperc formájú egységeiből származik. A figyelembe vett fizikai mennyiségek (gyorsulás, sebesség, tömeg) a termodinamikában az alapmértékegységek felhasználásával vannak meghatározva és méretekkel rendelkeznek. A molekuláris erők jelenléte ellenére a vízmolekulák mindig állandó mozgásban vannak. Minél magasabb egy folyékony anyag hőmérséklete, annál gyorsabban mozognak az alkotórészei.
Maradjunk néhányon fizikai tulajdonságok folyadékok és gázok. A hidraulikus rendszerben lévő folyadékok és gázok könnyen deformálódhatnak, hogy megtartsák eredeti térfogatukat. V termodinamikai rendszer minden teljesen máshogy néz ki. A termodinamika ilyen deformációjához nem kell mechanikai munkát végezni. Ez azt jelenti, hogy az adott koncepcióban ható elemek gyengén ellenállnak az esetleges eltolódásnak.
