Termodynamika zjawisk przepływowych. Podstawy teoretyczne wraz z przykładami
Stefan Postrzednik
rok wydania: 2006 (wyd.II poprawione)
stron: 273
oprawa: miękka
format: B5
wydawnictwo: Politechnika Śląska
Książka napisana jest jako pomoc dydaktyczna dla studentów uczelni technicznych studiujących na kierunkach mechanika i budowa maszyn, energetyka, inżynieria i ochrona środowiska oraz pokrewnych, a także dla tych, którzy pragną lepiej zrozumieć i opanować podstawowy materiał, ugruntować wiedzę wykładana w ramach przedmiotów: termodynamika przepływu gazów, dynamika gazów oraz fizyka procesów przepływowych.
W pracy podano m.in. podstawy teoretyczne dotyczące nieustalonych i ustalonych przepływów płynów ściśliwych (gazów, par) realizowanych w kanałach o zmiennym przekroju poprzecznym. Tematyka omawiana w poszczególnych podrozdziałach została dodatkowo zilustrowana licznymi, odpowiednio dobranymi przykładami obliczeniowymi, co powinno umożliwić studiującemu szybsze opanowanie materiału (w wymaganym stopniu).
Przy końcu publikacji umieszczono tablice zawierające własności typowych płynów a także tablice funkcji gazodynamicznych, za pomocą których można łatwiej uzyskać poszukiwane rozwiązania różnych zagadnień.
SPIS TREŚCI:
Ważniejsze stosowane oznaczenia 9
1. WIADOMOŚCI WPROWADZAJĄCE 13
1.1. Charakterystyka analizowanych zjawisk przepływowych 13
1.1.1. Przedmiot zainteresowań 13
1.1.2. Elementy realizacji zjawisk przepływowych 18
1.1.3. Funkcje i parametry opisujące przepływ 20
1.2. Struktura, własności oraz właściwości płynów 25
1.2.1. Płyn ściśliwy jako materialne continuum 25
1.2.2. Ściśliwość oraz własności termiczne płynu 26
1.2.3. Istota oraz znaczenie lepkości płynu 32
1.3. Metody badania, opisu i analizy zjawisk przepływowych 40
1.3.1. Zmiany parametrów płynu podczas jego przepływu - pochodna substancjalna 40
1.3.2. Metody opisu ruchu płynu 44
1.4. Struktura przepływu oraz strumień materii 58
1.4.1. Podstawowe rodzaje przepływów 58
1.4.2. Profile prędkości w przepływach laminarnych 61
1.4.3. Podstawowe parametry przepływu turbulentnego 66
1.4.4. Uogólnione funkcje profilu prędkości 70
1.4.5. Wielkość i parametry strumienia 72
1.4.6. Algorytmy uśredniania parametrów strumienia 75
1.4.7. Liczby Coriolisa przepływającej strugi płynu 79
2. PODSTAWOWE PRAWA I ZALEŻNOŚCI WYKORZYSTYWANE W OPISIE ZJAWISK PRZEPŁYWOWYCH 85
2.1. Ogólne sformułowanie praw 85
2.1.1. Zasada zachowania materii 85
2.1.2. Zasada zachowania energii 87
2.1.3. Zasada pędu i popędu 91
2.1.4. Zasada sumy zmian entropii 93
2.2. Charakterystyczne liczby stosowane w opisie przepływów płynów ściśliwych 95
2.2.1. Prędkość rozchodzenia się słabych zaburzeń (prędkość dźwięku) 95
2.2.2. Liczba Macha - stożek, linie oraz kąt Macha 103
2.2.3. Inne ujęcia stosowanych liczb kryterialnych 110
2.3. Przepływy geometrycznie jednowymiarowe 114
2.3.1. Model przepływu jednowymiarowego 114
2.3.2. Równanie ciągłości przepływu płynu 118
2.3.3. Równanie bilansu energii 124
2.3.4. Zależności wynikające z bilansu energii 130
2.3.5. Równanie ruchu płynu 136
2.3.6. Przepływy przy umiarkowanych zmianach prędkości przepływu 145
2.4. Ogólna klasyfikacja przepływów jednowymiarowych 150
2.4.1. Podstawowe czynniki wpływające na zmiany parametrów przepływu płynu 150
2.4.2. Warunki realizacji oraz klasyfikacja przepływów 152
2.4.3. Wybrane przypadki przepływów 153
3. IZENTROPOWY PRZEPŁYW PŁYNÓW ŚCIŚLIWYCH 158
3.1. Realizacja przepływów izentropowych 158
3.1.1. Ogólne warunki izentropowości przepływu 158
3.1.2. Wybrane przypadki zastosowań 159
3.2. Parametry gazu doskonałego w przepływie izentropowym 161
3.2.1. Podstawowe zależności różniczkowe 161
3.2.2. Względne wartości parametrów 164
3.3. Funkcje dynamiczne dla przepływu izentropowego 168
3.3.1. Ujęcie dla spoczynkowego stanu odniesienia 168
3.3.2 Wykorzystanie krytycznego stanu odniesienia 174
3.4. Wymagane zmiany przekroju kanału przepływowego 178
3.4.1. Funkcje określające zmiany przekroju 178
3.4.2. Przepływ w kanale zbieżnym oraz rozbieżnym 185
3.5. Wielkości natężenia przepływu 189
3.5.1. Masa strumienia płynu 189
3.5.2. Krytyczny przepływ maksymalny 194
3.6. Przepływ przez kanał zbieżny działający jako dysza 200
3.6.1. Układ przepływowy dyszy zbieżnej 200
3.6.2. Typowe przypadki oraz charakterystyki przepływowe 203
3.7. Zastosowanie kanału zbieżno - rozbieżnego (dyszy de Lavala) 214
3.7.1. Celowość stosowania zbieżno-rozbieżnego układu przepływowego 214
3.7.2. Charakterystyka różnych stanów działania układu 219
3.8. Równanie Bernoulli'ego dla izentropowego przepływu płynu ściśliwego 232
3.8.1. Wyznaczenie funkcji Bernoulli'ego 232
3.8.2. Ciśnienie dynamiczne oraz kinetyczne płynu 234
3.8.3. Elementy wybranych metod pomiarowych parametrów przepływu 237
Tablice (Tablica 1, Tablica 2, Tablica 3a÷j, Tablica 4, Tablica 5) 250
Literatura 273
