可压缩气体流动-熵
计算可压缩气体流中的熵。
的熵可压缩气体流量的变化可以表示为
Ds = cvln (T2/ T1) + R ln(ρ1/ρ2)(1)
或
Ds = cpln (T2/ T1) - R ln(p2/ p1)(2)
在哪里
ds变化熵(kJ)
cv=等体积过程的比热容(kJ / kgK)
cp=恒压过程的比热容(kJ / kgK)
T=绝对温度(K)
R=单个气体常数(kJ / kgK)
ρ=气体密度(公斤/米3.)
p=绝对压力(爸爸,N / m2)
例子-空气加热过程中的熵变
空气-10公斤-在恒定体积下从温度加热20.oC而且101325 N / m2到最后的压力405300 N / m2.
在受热空气中的最终温度可以计算理想气体方程:
pv = rt(3)
在哪里
v体积(m)3.)
理想气体方程(3)可变换表示加热前的体积:
v1= r t1/p1(4)
自v1= v2理想气体方程(3)加热后可表示为:
p2v1= r t2(5)
或者转换为表示最终温度:
T2=p2v1/ R(6)
结合(5)和(6):
T2=p2(R T1/p1) / r
=p2T1/p1(7)
=(405300 N / m2) (101325 N/m .2)
=1172K -最终气体温度
熵变可以用(2)
Ds = cpln (T2/ T1) - R ln(p2/ p1)
ds =(1.05 kJ/kgK) ln((1172 K) / (293 K)) - (0.33 kJ/kgK) ln((405300 N/m2) / (101325 N/m2))
=1(kJ / kgK)
总熵变:
dS = (1 kJ/kgK) (10 kg)
=10(kJ / K)