Уравнение сохранения энергии

 

Уравнение сохранения энергии для установившегося движения потока справедливо независимо от того, сопровождается ли течение потока потерями или происходит без потерь:

 

, (9)

 

где q₀ – количества теплоты, подведённой к 1 кг рабочего тела;

L₁ – работа, совершаемая 1 кг рабочего тела.

В дифференциальной форме уравнение (9) имеет вид:

 

dh + cdc – dq + dL =0.

 

В случае отсутствии обмена энергией с внешней средой (L₁ = 0) приращение кинетической энергии при расширении рабочего тела приведёт к изменению энтальпии:

(10)

Учитывая равенство (2), формулу (9) можно записать:

 

, (11)

 

где для реального потока в отличие от формулы (8), выведенных в предположении изоэнтропийного течения, c₁ и v₁ соответствуют реальному состоянию рабочего тела в конце процесса расширения (рис.2). Поэтому не обязательно знать закон изменения потерь R=f(x) и изменения состояния v=f(p), необходимо лишь знать значения энтальпии в начале и в конце процесса.

 

Таким образом, при отсутствии теплообмена с внешней средой (при адиабатическом течении) приращение кинетической энергии определяется только начальным и конечным состоянием рабочего тела и не зависит от закона изменения потерь в процессе расширения.

Если энтальпия рабочего тела падает в результате расширения, то кинетическая энергия потока взрастает и скорость c₁ становится больше c₀, то такое течение называется конфузорным.

Если при расширении рабочего тела его энтальпия не меняется, т.е. h₁=h₀, то этот процесс называется дросселированием.

Если при отсутствии теплообмена с внешней средой по ходу движения потока происходит рост энтальпии, т.е. h₁>h₀, то такое течение называется диффузорным.