Выпуск:
2018. Том 4. №2Об авторе:
Тарасов Вадим Викторович, кандидат технических наук, доцент кафедры инженерной графики, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана; midav-5491@mail.ruАннотация:
Данная работа является продолжением расчетно-аналитического исследования адиабатического процесса истечения идеального газа из резервуара постоянного объема, приведенного в предыдущих работах. В этих работах были рассмотрены две основные задачи: 1-я — определение полного времени истечения газа из резервуара, 2-я — нахождение аналитического выражения, позволяющего инженерными методами расчета определять величину давления газа в резервуаре в зависимости от времени истечения.
Полученные в этих работах с учетом принятых допущений соотношения позволяют с достаточной степенью точности решить поставленные задачи для каждой конкретного случая, определяемого абсолютными значениями исходных параметров.
На предварительном этапе разработки новых установок возможно применение более обобщенного расчетно-аналитического исследования с использованием относительных параметров, что позволяет выявить параметры, которые непосредственно влияют на характер протекания исследуемого процесса.
Поскольку в данной работе рассматривается процесс истечения газа в зависимости от времени, то при выводе расчетных соотношений за аргумент принято относительное время. Если учитывать, что термодинамические параметры идеального газа связаны уравнением состояния, в качестве функции может быть рассмотрена относительная величина одного из 3-х параметров газа: давления, температуры и плотности (или удельного объема).
В данной работе при выводе расчетных соотношений в качестве параметров приведения были приняты температура газа на выходе из резервуара и полное время истечения газа. В каждой конкретной задаче оба эти параметра являются постоянными величинами, значения которых можно определить по исходным данным. Параметры приведения взяты в выходном сечении, поскольку они являются результатом всего процесса истечения.
Использование относительных величин показало, что характер протекания процесса истечения, в принятой постановке задачи, зависит только от двух постоянных величин: полного перепада давлений — параметра, определяющего потенциальную энергию газа, заключенного в резервуаре, и показателя адиабаты — параметра, характеризующего рабочее тело.
В работе получены точные аналитические зависимости для расчета двух возможных режимов истечения газа — критического и докритического. Однако, если для критического режима получена прямая зависимость относительной температуры от относительного времени, то для докритического — обратная (время от температуры). Для получения наиболее востребованной в практике инженерных расчетов прямой зависимости (температура от времени) была использована аппроксимация функции. Полученное приближенное соотношение позволяет определить с достаточно высокой степенью точности значение относительной температуры по заданному значению относительного времени.
Ключевые слова:
Список литературы:
