Uru:
- Ikike itinye nchekwa ike, nha nha steeti na njikọ mmiri n'ime usoro mgbako
- Ikike iji hazie mkpokọta thermal/flow na AI wee lelee nkeji na nguzozi ike
- Ikike nke ịjụ ajụjụ ziri ezi nke ọnụọgụgụ, ụkpụrụ tebụl na njikọ nke AI na-eji
Thermodynamics (sayensị na-amụ mgbanwe nke ike na okpomọkụ-arụ ọrụ mmekọrịta) na mmiri na-arụzi ụgbọala (sayensị na-amụ ije, nrụgide na eruba omume nke mmiri na gas) bụ ubi nke n'ibu engineering nke nwere ọtụtụ "tebụl, ọnụọgụgụ na correlations". Ike nke onye na-ekpo ọkụ ọkụ, nkwụsị nrụgide na ọkpọkọ, ike nke mgbapụta chọrọ; niile na-achọ ọnụ ọgụgụ buru ibu nke ụkpụrụ njirimara na njikọ egosipụtara. Ọgụgụ isi (AI) na-abịa aka n'ịhazi mkpokọta ndị a, na-echetara gị njikọ ziri ezi, ntụgharị otu, yana nchikota ụkpụrụ tebụl. Ma enwere nnukwu ihe ize ndụ abụọ ebe a: AI nwere ike weghachite uru ihe onwunwe (njupụta, viscosity, okpomọkụ kpọmkwem) na okpomọkụ na-ezighị ezi ma nwee ike itinye njikọ n'èzí na njedebe ya. Ya mere, ọzụzụ abụọ dị na thermodynamics na mgbakọ mmiri mmiri bụ etiti: nyochaa nsonaazụ ọ bụla site na nguzozi ike / otu nkeji na ịjụ ajụjụ n'okpuru ọnọdụ ọnọdụ ọnụọgụ ọ bụla dị irè. Na nkeji a, ị ga-amụta ka esi etinye AI n'enweghị nsogbu na mpaghara abụọ a.
Nchekwa Ike: Ngwá Ọrụ Na-ahụ Maka Kacha Ike
Ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ nha nha ọ bụla na thermodynamics dabere na nchekwa ike: ume na = ike pụta + ike echekwara. A na-achọta ike a chọrọ iji kpoo mmiri ọkụ site na nhata Q = ṁ·c_p·ΔT; ebe ṁ bụ ọnụọgụ ọnụọgụ (kg / s), c_p bụ okpomọkụ a kapịrị ọnụ (ike achọrọ iji kpoo otu kilogram nke ihe site na otu ogo, J/kg·K), ΔT bụ ọdịiche okpomọkụ. Otu njikọ a na-ejide ọtụtụ njehie AI. Dịka ọmụmaatụ, ọ bụrụ na AI na-ekwu "5 kW okpomọkụ na-ekpo ọkụ 1 lita mmiri na 20 ° C na 2 sekọnd": Q = 1 · 4186 · 20 ≈ 84 kJ maka 1 n'arọ mmiri; Na 5 kW nke a na-ewe ~ 17 sekọnd, ọ bụghị 2 sekọnd. Enweghị ike ịnakwere nsonaazụ anụ ahụ na-enweghị nkwenye.
NDỤMỌDỤ: Mgbe ị gụchara mkpokọta thermodynamic ọ bụla, jụọ "Ebee ka ike a si bịa na ebee ka ọ gara?" Ọ bụrụ na ike ntinye, ike mmepụta na ike echekwara anọghị n'usoro, enwere mmejọ ebe. Tinye iwu "nye nsonaazụ ya na nguzozi ike" na AI oge ọ bụla.
Ọnyà ọnụọgụ ọnụ yana ịdị irè na mmiri mmiri
Na mgbako mmiri mmiri, ọnụọgụ dị ka ihe esemokwu, ọnụọgụ ọnwụ na ọnụọgụ Nusselt na-abịakarị site na mmekọ nnwale, yana njikọ ọ bụla nwere oke nkwado. Nọmba Reynolds (ọnụọgụ enweghị akụkụ nke na-ekpebi ma ọ̀tụ̀tụ̀ mmiri ahụ ọ̀ bụ laminar ma ọ bụ ọgba aghara, Re = ρ·V·D/μ) bụ isi ihe dị na nso a. A na-achọta ihe na-akpata esemokwu maka ịgba ọsọ laminar (Re <~ 2300) site na nha nha dị mfe f = 64 / Re; N'ọgba aghara, Colebrook ma ọ bụ mmekọrịta yiri ya ka achọrọ. Ọ bụrụ na AI na-etinye usoro laminar n'ọgba aghara, nsonaazụ ga-abụ ihe na-ezighi ezi.
nha
akara / njikọ
a ga-akwụ ụgwọ anya
Nọmba Reynolds
Re = ρ·V·D/μ
Ọ na-ekpebi usoro ọchịchị; Nhọrọ nke mmekorita na-adabere na nke a
Ihe kpatara esemokwu laminar
f = 64/Re
Naanị Re <~2300
Ọnwụ nrụgide ọkpọkọ
Δp = f · (L/D) · (ρV²/2)
f ga-esi na ọchịchị ziri ezi pụta
Ike nnyefe ọkụ
Q = ṁ·c_p·ΔT
Ekwesịrị iwere nkọwapụta na nkezi okpomọkụ
Ntị: Njupụta, viscosity na ụkpụrụ okpomọkụ akọwapụtara nke AI nyere na-adabere na okpomọkụ. Ọ bụ ezie na viscosity nke mmiri bụ ~ 1.0 mPa·s na 20 Celsius C, ọ na-agbada ruo ~ 0.35 mPa·s na 80 Celsius C, ya bụ, belata site na otu ụzọ n'ụzọ atọ. Njirimara na ọnọdụ okpomọkụ na-ezighi ezi ga-emebi nọmba Reynolds na ngụkọta oge niile. Na-enyocha mgbe niile na ụdị okpomọkụ ewepụtara njirimara ahụ.
Kwụpụ site na Nzọụkwụ: Mgbakọ ọkụ/Ọsọ na AI
- Kọwaa usoro na oke. Ike na uka na-abanye / pụta ihe; Gịnị bụ olu njikwa?
- Depụta ihe ama ama na amaghi. Ọnụego mgbaba, okpomọkụ, nrụgide, geometry.
- Nweta atụmatụ ndị ahụ na okpomọkụ kwesịrị ekwesị. Gwa ndị AI nke ọma na okpomọkụ; wee chọpụta uru site na tebụl.
- Kpebie usoro ọchịchị. Gbakọọ nọmba Reynolds wee kpebie laminar/ọgba aghara.
- Tinye njikọ n'ime oke nkwado. Lelee oke njikọ.
- Jikwaa nguzozi ike/oke. N'ime = pụta? Usoro nke ịdị ukwuu ọ̀ bụ ihe ezi uche dị na ya?
Mgbakọ ọkụ ọkụ ozugbo
Ọrụ: Injinia igwe nwere ahụmahụ na sistemu okpomọkụ. Ọrụ: Gbakọọ ike nke ọkụ ọkụ eletrik nke ga-ekpo ọkụ na mmiri na-asọpụta na 2 L / min site na 15 ° C ruo 45 ° C. Iwu: State na WHAT okpomọkụ njupụta na kpọmkwem okpomọkụ nke mmiri na-enweta ma dee na a ga-enyocha ụkpụrụ ndị a na tebụl.Iwu: Gosi nkeji na nzọụkwụ ọ bụla; Nye nsonaazụ ya na nguzozi ike Q = ṁ·c_p·ΔT wee kọwapụta usoro nke ịdị ukwuu.
Usoro mgbapụ na mfu nrụgide ozugbo
Mmiri na-asọ na ọkpọkọ: dayameta dị n'ime 25 mm, ọsọ 1.2 m / s, okpomọkụ 20 ° C, ogologo 10 m. Buru ụzọ gbakọọ nọmba Reynolds wee chọpụta usoro ọchịchị (laminar/ọgba aghara). Họrọ ihe jikọrọ esemokwu ahụ nke dabara n'ọchịchị wee dee ihe mere i ji họrọ ya. Mgbe ahụ gbakọọ ọnwụ nrụgide. Gosi nkeji n'ọkwa ọ bụla. Iwu: Kpepụta oke nkwado nke njikọ ị na-eji.
Ngwa ngwa nkwenye uru ihe onwunwe
Ajụjụ a na-ekwu na nlezianya nke thermodynamicist, ekwetaghị m: "Okpomọkụ mmiri dị kpọmkwem bụ 4.18 kJ / kg·K." - Kedu okpomọkụ na nrụgide bụ uru a bara uru? - Olee otú ọ na-agbanwe na okpomọkụ? - Site na tebụl / isi iyi ka m ga-enyocha ya?
Ntụle ume ike
Gaa na-elele ngụkọta okpomọkụ m nke dị n'okpuru ebe a na nguzozi ike: akụkụ dị ọkụ ga-enyerịrị okpomọkụ ≈ oyi n'akụkụ okpomọkụ ewere na. [ụkpụrụ mgbako] Ọ bụrụ na akụkụ abụọ ahụ abụghị nhata, gosi m ebe ọdịiche si bịa na uru m kwesịrị ịlele.
Ngwa ngwa adịghị ike / Ike ngwa ngwa
Ngwa ngwa adịghị ike:
Kedu kW ole ka achọrọ iji kpoo mmiri a?
Enweghị oke ọsọ, oke okpomọkụ na ọnọdụ mmiri; AI na-eme ka uru ahụ dị, ọ naghị ekwu na okpomọkụ ọ na-enweta ihe onwunwe, ọ naghị enyocha ya.
Mgbasa ozi siri ike:
2 l/min mmiri, 15°C ruo 45°C. Gbakọọ ike kpo oku. Ezipụta na ọnọdụ okpomọkụ ị nwetara njupụta na okpomọkụ a kapịrị ọnụ, kaa akara ka a ga-enyocha ya. Gosi nkeji na nzọụkwụ ọ bụla, nye nsonaazụ ya na nguzozi ike ma kọwaa usoro nke ịdị ukwuu.
Ngwa ngwa nke abụọ chọrọ ntinye niile iji nye ọnọdụ okpomọkụ na nguzozi ike; na-egosi ụkpụrụ a ga-enyocha.
Obere obere okwu atọ (site na ọnụọgụ)
Ikpe 1 - Extraphysical kpo oku. AI na-ekwu "5 kW okpomọkụ na-ekpo ọkụ 1 L nke mmiri na 20 ° C na 2 sekọnd." Onye injinia na-enye nguzozi ike: Q = 1 · 4186 · 20 ≈ 84 kJ; Oge na 5 kW = 84,000/5,000 ≈ 17 s. "sekọnd abụọ" nke AI ezighi ezi site na ihe nke ~8. Enweghị nkwenye, uru a ga-emebi kpamkpam nhọrọ nke ikpo ọkụ.
Ikpe 2 - Ọchịchị na-ezighi ezi, ọnụọgụ na-ezighi ezi. Ọ bụ ezie na Re = 6,500 (ọgba aghara) dị na ngụkọta ọkpọkọ, AI na-eji njikọ laminar f = 64 / Re; Ọ na-enye f ≈ 0.0098, ebe maka ọgba aghara ọ bụ n'usoro nke f 0.035. A na-eche na ọnwụ nrụgide dị ~ 3.5 ugboro ala. Injinia na-enyocha Reynolds wee gaa n'ihu na nha anya dabara n'usoro ọchịchị. Ihe nkuzi: usoro nke mbụ, njikọ nke abụọ.
Ikpe 3 - viscosity dabere na okpomọkụ. Maka mmanụ 80 Celsius C, AI na-eji uru viscosity 20 Celsius C wee gbakọọ Reynolds dị ala karịa ka o kwesịrị ịdị, na-eche n'ụzọ hiere ụzọ na mmiri ahụ bụ laminar. Site na viscosity na ezigbo okpomọkụ, Reynolds na-amụba okpukpu abụọ ma ọchịchị ahụ na-atụgharị. Onye injinia na-edozi njehie ahụ site na iwere njirimara ahụ site na akwụkwọ data na ọnọdụ okpomọkụ ziri ezi. Nkuzi: A na-ewere nkọwapụta mgbe niile na okpomọkụ na-arụ ọrụ.
Mmejọ ndị nkịtị
- Inweta ihe onwunwe na ọnọdụ okpomọkụ na-ezighi ezi: Ịhapụ njupụta / viscosity na ụlọ okpomọkụ na ileghara okpomọkụ na-arụ ọrụ anya.
- Ịhọrọ mmekọrịta na-enweghị ịchịkwa ọchịchị: Iji laminar correlation na mgbagwoju anya eruba.
- Anaghị enye nguzozi ike: Anaghị elele nsonaazụ ya site na atụnyere ntinye / mmepụta ike.
- Ọgbaghara nkeji: Ileghara ọdịiche dị n'etiti L/min na kg/s, kW na kJ, Celsius C na K.
- Itinye njikọ na-abụghị oke nkwado ya: Ọ naghị agbagha oke njikọ ahụ.
- Ịwụfe iwu nke ịdị ukwuu: N'ịhụtaghị nsonaazụ anụ ahụ na-abụghị nke anụ ahụ dịka "Eji ọkụ na 2 sekọnd".
Na nchịkọta
- Thermodynamics na mgbako mmiri mmiri na-adabere n'ọtụtụ ụkpụrụ tabular na njikọ dị egwu; Ha abụọ bụ isi mmalite nke njehie.
- Nchekwa ike (Q = ṁ·c_p·ΔT) bụ ụzọ kachasị ike isi hụ; Jiri nguzozi ike lelee nsonaazụ ọ bụla.
- Buru ụzọ chọpụta usoro ọchịchị na-aga site na nọmba Reynolds; Tinye njikọ n'ime oke nkwado.
- Ngwongwo dị ka njupụta, viscosity, okpomọkụ kpọmkwem na-adabere na okpomọkụ; Zụrụ mgbe ọ bụla na okpomọkụ na-arụ ọrụ.
- AI na-echeta ụkpụrụ ma hazie akaụntụ ahụ; mana ọnụọgụ na nsonaazụ ga-abụrịrị onye injinia ga-enyocha ya.
Ọrụ ngwa
Họrọ nsogbu ọkụ ma ọ bụ mgbaba (ike nke igwe na-ekpo ọkụ mmiri, mfu nrụgide na ọkpọkọ, ma ọ bụ nguzozi nke ihe na-ekpo ọkụ). Mee ka AI guzobe sistemu na oke, nweta atụmatụ ndị ahụ na ọnọdụ okpomọkụ dị mma, wee gosipụta nkeji na nzọụkwụ ọ bụla. Ọ bụrụ na ọ bụ nsogbu mgbaba, buru ụzọ gbakọọ nọmba Reynolds yana njikọ dabara adaba na usoro ahọpụtara. Mgbe ahụ mee nkwenye abụọ: gafee-elele nsonaazụ ya na ike / oke nha ma chọpụta uru ihe eji eme ihe (kpọmkwem okpomọkụ, viscosity) site na tebụl. Ọ bụrụ na ihe na-abụghị nke anụ ahụ emee, jide ya n'usoro n'ogo wee dee ihe kpatara ya.
ndetu
- [] A na-akọwapụta olu sistemụ / njikwa na oke nke ọma.
- [] Nkọwapụta ewepụtara na ọnọdụ okpomọkụ na-arụ ọrụ wee gosipụta ya na tebụl.
- [] A na-agbakọ nọmba Reynolds na ntinye ahụ wee kpebie usoro ọchịchị; A họọrọ njikọ ahụ otu a.
- [ ] enyochala oke nkwado nke njikọ ahụ.
- [ ] enyochara ya site na iji ike/oke nguzozi.
- [ ] E meela nkwenye nke ịdị ukwuu; Ahapụbeghị nsonaazụ na-abụghị nke anụ ahụ.