Промышленность \ Основы производства и обработки металлов

Газы. Газовые законы. Коэффициенты перевода температуры разных шкал. Нормальный объем. Давление. Атмосферное давление

Страницы работы

62 страницы (Word-файл)

Скачать файл

Фрагмент текста работы

ГАЗЫ

ГАЗ (франц. gaz, от греч. chaos - хаос) - одно из агрегатных состояний вещества, в к-ром его частицы не связаны или весьма слабо связаны между собой молекулярными силами притяжения и хаотически движутся, заполняя весь возможный объём. При обычных давлениях и температуpax среднее расстояние между молекулами в газе примерно в 10 раз больше, чем в жидкостях и твёрдых телах, поэтому плотность газа значительно меньше их плотности. При обычных температуpax газы - хорошие диэлектрики, т. к. их атомы и молекулы электрически нейтральны.

Типы потока.

Поток может быть ламинарным (равномерным, идеальным) или турбулентным (с различными и динамично меняющимися векторами движения).

Температура.

В Европе и РФ, температура обычно указывается в градусах Цельсия, переводимых в кельвины по следующей формуле:

Коэффициенты перевода температуры разных шкал

Объем

Объем воздуха определяют исходя из внутренних размеров содержащей его цилиндрической емкости.
Измеряется объем в литрах или кубических метрах, и, в соответствии со стандартом ISO 2787, измерения производятся при абсолютном давлении 1 бар и температуре +20 °C.

Нормальный объем Vнорм [Нл, Нм³]

Понятие нормального объема относится к нормальному физическому состоянию воздуха, как оно описано в стандарте DIN 1343. В этом случае имеется в виду воздух при абсолютном давлении 1,01325 бар (= 101 325 кПа) и температуре 0 °C (= 273,15 К).

Нормальный объем

Нормальный Нм³ на 8% меньше, чем м³ при температуре 20 °C.

Например, V0=5 нм3 обозначает, что объем газа при t=0°C и p=760 мм рт. ст. равен 5 кубическим метрам.

Рабочий объем Vраб [Bл, Bм³]

Рабочий объем - это фактически занимаемый сжатым воздухом объем. При расчете этого объема всегда нужно принимать во внимание температуру, влажность и давление. Например, когда говорят о рабочем объеме 1 Bм³ при избыточном давлении 7 бар, имеют в виду, что 1 м³ газа был сжат до давления 7 бар изб. (= 8 бар абс.) и занимает теперь только 1/8 часть начального объема.

Расход,

Расход-величина, определяемая для равномерно перемещаемого вещества
отношением массы (массовый расход),
количеством (молярный расход)
объёма (объёмный расход) вещества, перемещаемого через сечение перпендикулярное направлению скорости потока, к промежутку времени за который это перемещение вещества происходит.
Расход выражается в СИ соответственно кг/c; моль/с и м3/c.
А также м3/час, м3/мин , л/мин

Расход

Нормальный расход
Как и в случае с объемом, по стандарту DIN 1343 - например, Нм³/мин или Нл/мин.
следует помнить, что м³/час = 1,08 Нм³ /час - т.е., нормальный Нм³/час на 8% «меньше», чем м³/час.
В документации компании BOGE всегда имеются в виду м³/мин, приведенные к давлению 1 бар абс. и температуре +20 °C.

ПЛОТНОСТЬ

ПЛОТНОСТЬ тела - равна отношению массы dm малого элемента тела объёмом dV к этому объёму:
р = dm/dV.
П. однородного тела одинакова во всех его точках и равна:
р = m/V.
Единица П. (в СИ) - кг/м3.
Плотность веществ в разных справочниках, методиках и учебниках может иметь различные обозначения (, , d и т.д.).

Поэтому плотность газа, состоящего из нескольких компонентов, концентрация которых в процентах по объему составляет а; b, с, ..., k, при нормальных условиях будет приблизительно равна

где М1,М2,….Мn —значения молекулярной массы компонентов газовой смеси.

Давление. Атмосферное давление pатм [бар, атм]

Атмосферное давление является следствием веса воздуха. Оно зависит от высоты и на уровне моря составляет 1,01325 бар = 760 мм ртутного столба = 101325 Па под уровнем моря следует понимать уровень мирового океана, без учета колебаний, вызываемых приливами и отливами. Чем выше точка измерения, тем меньше атмосферное давление.

Избыточное давление pизб [бар изб., ати, ат]

Избыточное давление (техническое)
pизб - это давление над атмосферным.

Абсолютное давление pабс [бар абс., атм, ]

Абсолютное давление pабс - это сумма атмосферного давления pатм и избыточного давления pизб.

Ра=Ратм+Ризб

Пример 1.

Перевести значение давления
35 мм вод. ст. в мм рт. ст.

Пример 1.

3573,56 10-3= 35/13,6=2,57 мм рт. ст.

Пример 2.

Давление в газоходе равно 2,1 ати. Найти абсолютное давление в Па.

Пример 2.

Ра = 2,198,1103 + 101325=307335 Па

Пример 3

Разрежение в газоходе равно 980 Па при атмосферном давлении равным 745 мм. рт. ст. Найти абсолютное давление в газоходе в мм. рт. ст.

Пример 3

Ра=745 - 9807,50 10-3 =
=745 - 7,35=737,65 мм рт. ст.

ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ

Газ, силами взаимодействия между молекулами которого в рассматриваемых задачах можно пренебречь.
Уравнением состояния идеального газа служит уравнение Клайперона.