Bài giảng Khí động lực học - Bài 6: Dòng không nhớt nén được - Nguyễn Hạng Hưng

1Khí động lực học Dòng không nhớt nén được2Phương trình cơ bảnKhí lý tưởngR=287J/(kg.K)3Nội năng-entanpyTổng năng lượng mole của toàn bộ khối khí gọi là nội năng.Nội năng tính cho đơn vị khối lượng KH e liên hệ với entanpy (e): h=e+pvĐối với khí hoàn hảo (pefect gaz) thì nội năng và entanpy phụ thuộc vào nhiệt độ: e=e(T), h=h(T)de=cvdT; dh=cpdT4Nội năng-entanpycv, cp là nhiệt dung đẳng tích và đẳng ápVới khí hoàn hảo: e=cvT, h=cpTCp-cv=RĐối với khí tiêu chuẩn5Định luật nhiệt động học thứ nhấtVới một hệ như hình vẽ δq là nhiệt trao đổi trong và ngoài hệ, δw công sinh ra bởi hệ thống, sự thay đổi nội năng trong khối de: δwδqĐó là định luật 1 của nhiệt động lực học6Định luật nhiệt động học thứ nhấtCó 3 quá trình trao đổi:Đoạn nhiệt: không có sự trao đổi nhiệt của hệ với bên ngoàiThuân nghịch: quá trình không có ảnh hưởng của độ nhớt, dẫn nhiệt, trao đổi chất δw=-pdvĐẳng enpotry: vừa đoạn nhiệt vừa thuận nghịch 7Định luật 2 nhiệt động lực họcTại sao? Đá lanh tiếp xúc với thép nóng  đá ấm lên, thép lạnh đi. Định luật 1 không giải thích được. Thậm chí còn giải thích đá lạnh đi, thép nóng lên. Để giải thích ta đưa thêm hướng vào bằng định nghĩa entropys là entropy của hệ thống, qrev trao đổi nhiệt thuận nghịch, T nhiệt độ của hệ thống8Định luật 2 nhiệt động lực họcTrong trường hợp tổng quátở đây là nhiệt thêm vào hệ thống và entropy trong quá trình thuận nghịchDấu bằng xẩy ra trong quá trình thuận nghịchQuá trình đoạn nhiệtCông thức của định Luật 2 nhiệt động lựcHọc9Định luật 2 nhiệt động lực họcQuá trình thuận nghịch:EnthanpyKết hợp ta cóTừ pt tính10Định luật 2 nhiệt động lực họcTích phân từ trạng thái 1 đến trạng thái 2Tượng tự11Mối quan hệ đẳng entropyĐẳng entropyDo đóTương tự12Bài tập ví dụMột máy bay boeing 747 bay ở độ cao tiêu chuẩn 36000 ft. Áp suất một điểm trên canh là 400lb/ft². Giả sử dòng đẳng entropy, hãy tính nhiệt độ tại điểm này;13Bài tập ví dụỞ điều kiện tiêu chuẩn và độ cao 36000ft, p∞=476lb/ft² và T∞=391°R14Định nghĩa tính nén đượcTính nén đượcTính nén được đẳng nhiệtTính nén được đẳng entropyTính nén được thể hiện khi M>0.315Các phương trình Phương trình liên tụcPhương trình động lượng16Phương trìnhPhương trình năng lượngBa phương trình với 5 ẩn: p V,ro,T,eVới khí hoàn hảoPhương trình trạng tháiPhương trình nội năng17Trạng thái hãmLà trạng thái mà vận tốc V=0. Các giá trị hãm ký hiệu cụ thể Từ phương trình năng lượng với dòng chảy dừng (xem chứng minh ở sách tham khảo)Quá trình đoạn nhiệt h0=const Một trạng thái khác khi Ua, ký hiệu T*,a*18Trạng thái hãmDòng không đoạn nhiệtDòng dang nhiệtKhông đẳng entropyĐẳng entropy12121212Một số hiệu ứng dòng trên âm