1. PUNKT PRACY WENTYLATORA I CHARAKTERYSTYKA SIECI

Jeżeli na charakterystykę wentylatora zostanie naniesiona charakterystyka sieci, przecięcie tych krzywych wyznaczy punkt pracy 1. Określa on ilość przepływającego przez sieć czynnika przy odpowiednim ciśnieniu całkowitym wytworzonym przez wentylator, co powinno nastąpić przy optymalnej sprawności maszyny.

Zmiana parametrów pracy wentylatora następuje przy zmianie oporów sieci, co można uzyskać dłąwiąc przepływający gaz. Punkt pracy przesunie się w położenie 2. Nastąpi zmniejszenie wydajności z v₁ do v₂, przy wzroście ciśnienia całkowitego Δp_c1 na Δp_c2. Charakterystyka pracy wentylatora pozostaje stała, następuje jedynie zmiana oporu sieci.

Punkt pracy powinien charakteryzować się maksymalną sprawnością .

W celu zapewnienia przepływu przez daną sieć określone ilości czynnika V musi być wytworzone odpowiednie ciśnienie całkowite, które będzie zużytkowane :

- pokonanie różnicy ciśnień między przestrzenią, do której gaz jest tłoczony a przestrzenią, z której gaz jest zasysany, tzw. oporu hydrostatycznego

- pokonanie oporu przepływu

2. KRYTERIUM PRZEPŁYWU

Kryterium określającym rodzaj przepływu, laminarny lub turbulentny jest liczba Reynoldsa.

gdzie :

w - prędkość przepływu [m/s]

D - średnica przewodu [m]

ν - kinematyczny współczynnik lepkości [m²/s]

η - dynamiczny współczynnik lepkości [kg/m/s]

Liczba Reynoldsa jest bezwymiarowa. Dla przepływu w rurociągach gładkich przepływ jest laminarny, jeżeli R_e<2320.Przepływ jest burzliwy jeżeli R_e>3000, natomiast pomiędzy tymi dwoma wartościami przepływ ma charakter przejściowy, od laminarnego do burzliwego. Rodzaj przepływu decyduje o wielu zjawiskach związanych z przepływem, np. o wielkości oporów przepływu, a także o intensywności wymiany ciepła.

λ = f (R_e) - współczynnik tarcia, zależy od v przepływu

Dla rur gładkich λ wynosi :

3. DYSZA DE LAVALA

2

Ukształtowanie dyszy od przekroju F do F' do F₀ ma na celu uzyskanie prędkości przepływu w₀ większej od w' w przekroju krytycznym, czyli tzw. prędkości nadkrytycznej. Wzrost prędkości dyszy następuje kosztem spadku ciśnienia medium i zmianą przekroju.

Od F do F' wzrost prędkości spowodowany jest zarówno spadkiem ciśnienia oraz zmniejszeniem się przekroju.

Od przekroju F' do F₀ prędkość wzrasta dalej od w' do w₀ pomimo zwiększenia się przekroju od F' do F₀.

Spadek ciśnienia ma większy wpływ na przyrost prędkości niż przyrost przekroju na spadek prędkości.

4. PRZEWODZENIE CIEPŁA W RUCHU NIEUSTALONYM (RÓWNANIE FOURIERA)

5. DEFINICJA I ZASADY TERMODYNAMIKI

Na podstawie bilansu energii danego układu można stwierdzić, że po spełnieniu warunków zachowania materii ilość energii doprowadzonej do układu równa jest sumie energii pozostającej w układzie oraz energii z układu wyprowadzonej :

Dla układów znajdujących się w równowadze (zbilansowanych) dla których występuje zerowy przyrost energii układu ΔE = 0, równanie ma postać : E_d = E_w

Wynika stąd, że niemożliwe jest zbudowanie takiej maszyny, która w sposób ciągły oddawałaby energię na zewnątrz bez jej uzupełniania z zewnątrz.

6. NARYSOWAĆ WYKRESY PRZEMIAN W UKŁADZIE PV i TS.

7. PRACA MAKSYMALNA, PRACA MAKSYMALNA UŻYTECZNA

Jeżeli proces termodynamiczny prowadzi się w sposób izochoryczny, a temperatura czynnika termodynamicznego na końcu procesu równa będzie temperaturze otoczenia to uzyska się wówczas pracę maksymalną.

Jeżeli proces prowadzimy w sposób izobaryczny, a temperatura na końcu procesu będzie równa temperaturze otoczenia wówczas uzyska się pracę maksymalną użyteczną.

8. KONWEKCJA WYMUSZONA

Konwekcja polega na przenoszeniu energii głównie przez przepływ drobin i mieszania się strug w różnej

temperaturze.

Podczas ruchu cząstek posiadających ciepło następuje wymiana ciepła. Wartość wymienionego ciepła pomiędzy cieczą a ścianą określa równanie Newtona :

O konwekcji decyduje liczba Reynoldsa, jeżeli jest on turbulentny R_e>300, to mamy do czynienia z konwekcją wymuszoną. Współczynnik wymuszonej konwekcji α określa się w oparciu o teorię podobieństwa :

Do obliczeń wymiany ciepła przez konwekcję wymuszoną między gazem a ścianą, można stosować wzory empiryczne Shecke'a :

, ϕ - funkcja Shacke'a

9. PROMIENIOWANIE GAZÓW

Pary i gazy znajdujące się w wysokiej temp. emitują i absorbują energię promienistą w sposób selektywny tzn. w pewnym zakresie długości fal.

Promieniują gazy 3 lub więcej atomowe, czyli gazy o nieregularnej budowie. Gazy 1,2 atomowe są prawie doskonale czyste. Gazy 3 atomowe np.: CO₂, H₂O promieniują w 3 głównych zakresach, a w pozostałych są przeźroczyste.

Energia promienista w danym zakresie długości fali :

Całkowita energia wysyłana przez wszystkie warstwy promieni :

Współczynnik emisyjności gazu :

Δε_g - poprawka na wzajemne nakładanie się warstw spektralnych CO₂ i H₂O.

Δp_C2

V₁

V₂

v

Δp_c

Δp_C1

1

dp = 0

2

konfuzor

dyfuzor

p₀, w₀, F₀

p', w', F'

p, w, F

---