Розрахунок енергії стисненого повітря і питомої витрати

Mehanic писал (а): Хочу трохи поміркувати на тему енергії стисненого повітря. Оскільки всякі там адіабати, Бойлі-Маріот і т.д. мною міцно забуті і згадувати все це не бачу необхідності міркувати буду як механік.
Беремо трубу довжиною 1м, перетином 1см2, в ній повітря має тиск атмосферний, тобто 1атм. Обсяг повітря 100см3.
1. Стискаємо повітря вдвічі. Тиск стало 2атм. При цьому ми зробили роботу (1кг + 2 кг) х0,5м / 2 = 0.375кгм = 3.75 Дж.
2. Ще раз стискаємо вдвічі. Тиск стало 4 атм. Робота (2 + 4) х0.25 / 2 = 3.75 Дж.
3. Знову вдвічі, тиск 8, робота таже.
4. тиск 16.
5. Тиск 32.
6. тиск 64.
7. Тиск 128.
Спільна робота зі стиснення 100см3 повітря до тиску 128атм дорівнює 3.75 Дж х 7 = 26.25Дж. Отже і енергія 100см3 повітря стисненого до 128атм -26.25Дж.

класика.
чисто для історії. і для фіксації теми

Mehanic писал (а): Оскільки всякі там адіабати, Бойлі-Маріот і т.д. мною міцно забуті і згадувати все це не бачу необхідності міркувати буду як механік.


і я Пастернака не читав. але думка маю.
тепло де, а?
щас Боршевичі прокинеться, похмілля - почитаємо ..)

Ви мені зуби не заговорюйте і туман не напускає. Просто ткніте в помилку.
Теплообмін при стисненні ми виключимо припустивши що стискав я ці 100 кубиків тиждень, а при пострілі я його опустив щоб не розмивати картину. У будь-якому випадку він енергії не додасть.

Кайнин писал (а): класика.
чисто для історії. і для фіксації теми

Borshevich писал (а): Якщо проінтегрувати покроковий розрахунок, наведений на початку топіка,
то якраз звідти і виповзе A = Po * Vo * ln (Po / Pfin).

Давай поки в нетрі не лізти, поговоримо мовою арифметики, без інтегралів і логарифмів. Формули виводити і використовувати не будемо, обійдемося тим мінімальним розрахунком що наведено.

Borshevich писал (а): Грей, що б істинно зрозуміти, як працює велосипед, на жаль, його треба винаходити заново. Маріотт з Люссак просто були офіційно першими, але знаючи про те, про що писали вони, винаходити велосипед все ж легше.

Та не хочу я велосипед винаходити, мені б про механіку зрозуміти. Ти вже разоб'яснілі старому де помилка, а то мені самому її повік не знайти.

Mehanic писал (а): Ти вже разоб'яснілі старому де помилка


А чому ти думаєш, що це помилка? У твоєму наближенні виконував ти в моделі параметри ПОДОБИ. Подовж стовбур в два рази (як і накопичувач), повинен отримати те ж саме. А поки ти просто показав, що в пістолеті витрата буде більше в порівнянні з гвинтівкою. А ми і раніше це знали.

Стиснувши 100куб повітря, ми вклали в них деяку енергію, потім звільнивши її, надаємо розгін тілу. Мінус втрати на тиску в стовбурі, ніби все правильно. Але це при випуску всього повітря, а в пристрої ПСП не весь повітря випускається, тільки порція. Грубо кажучи половина повітря так і залишається невикористаною. Наприклад якщо діапазон робочого тиску 200-100атм. Може через це і не складається з практикою.
Або то я не туди попер?

Mehanic писал (а): Як-то не сходиться на кшталт з практикою.
Де помилка?

Mehanic писал (а): Оскільки всякі там адіабати, Бойлі-Маріот і т.д. мною міцно забуті і згадувати все це не бачу необхідності міркувати буду як механік
Теплообмін при стисненні ми виключимо припустивши що стискав я ці 100 кубиків тиждень, а при пострілі я його опустив щоб не розмивати картину. Давай поки в нетрі не лізти, поговоримо мовою арифметики.

Як можна шукати зв'язок з реальністю, використовуючи нереальні процеси? Твої цифри не сходяться з практикою рівно настільки, наскільки ти віддалив свою модель від реальної.
Загалом, тема - та Саная величезна банку черв'яків, яку Пандорі потрібно було б тримати закритою

Мовою арифметики досконалу на якомусь гранично короткому етапі досконалу роботу віднімаємо з рівняння стану так, що б скорегувати температуру. Потім вважаємо величину теплообміну на цьому ж короткому кроці, знову, на рівняння ж стану коригуємо температуру. Тепер ми готові до наступного кроку. Це буде найбільш близька до реальної Політропний модель.
Ну а можна, знову ж таки, проинтегрировать, тільки тут повне рівняння буде складніше.

Ну перці.
Давайте тоді по пунктам. Робота порахована правильно чи ні?

Konstantin_E писал (а): Але це при випуску всього повітря, а в пристрої ПСП не весь повітря випускається,

Це дуже просто-100см3 це і є та порція що ми випустили через клапан і витрачається вона повністю.

val писал (а): Як можна шукати зв'язок з реальністю, використовуючи нереальні процеси?

Тобто ти хочеш сказати, що робота зі стиснення повітря не реальний процес? Або вважати її потрібно по іншому?

docalex_rpt писал (а): А чому ти думаєш, що це помилка? У твоєму наближенні виконував ти в моделі параметри ПОДОБИ. Подовж стовбур в два рази (як і накопичувач), повинен отримати те ж саме. А поки ти просто показав, що в пістолеті витрата буде більше в порівнянні з гвинтівкою.

Стовбур узятий довжиною 500мм куди його вже подовжувати? І до чого тут пістолет? Ніякого накопичувача в розрахунках немає.

Mehanic писал (а): Робота порахована правильно чи ні?

Та ні, звичайно. Мені не зрозуміло, як роботу стиснення, навіть ізотеміческого, можна порахувати простою арифметикою. Ось Боршевичі описав покроковий метод, так точність його визначається кількістю кроків, і найточніше вийде, коли їх кількість буде нескінченно великою, тобто потрібно інтегрувати.
А якщо заглибитися, то лізуть черви.

Mehanic писал (а): Тобто ти хочеш сказати, що робота зі стиснення повітря не реальний процес? Або вважати її потрібно по іншому?

Процес реальний: стискаємо тиждень, щоб отримати ізотермічний процес, тобто даємо час повітрю остигати. Так адже це і є передача навколишньому середовищу тепла = енергії = досконалої нами роботи зі стиснення! І як вважати цю реальну изотермию?
Далі й глибше - ще гірше

Ну як-бо. при площі теплообміну в квадратний дециметр, масі газу менше полуграмма, нікчемною його теплоємності, високої турбулентності і доброї парі мілісекунд часу, счіталь процес теплоізольованим (тобто в чистому вигляді адіабатних) - як-то некошерної.

давайте запропонований приклад доведемо до абсурду (типу БРИЗ такий) - це може показати його придатність.
Отож, у міфічному стовбурі перетином 1кв.см стискаємо повітря до запропонованою схемою (через поршень масою 0г)
стискаємо повільно-повільно, як і запропоновано. без нагріву.
а потім також повільно-повільно поршень починаємо опускати - без охолодження.
поршень доходить до зрізу стовбура і зупиняється - тиск-то стало 1 атм, а швидкості і не було - "повільно-повільно".
а тепер другий випадок - повільно стискаємо і потім різко відпускаємо поршень - нехай летить.
що з ним буде (варіантів 2)
1. він на зрізі стовбура зупиниться, як і раніше (нагадаю - маса поршня 0г, т.ч. власної інерції у нього немає)
2. або вилетить?
якщо зупиниться - то буде диво
якщо вилетить - то, судячи з припущеннями топикстартер, буде не менше диво - звідки енергія щось на виліт взялася (бо, хоч маса поршня і нуль, але витіснить-то його повітря - у якого в цей момент буде ненульова швидкість)?

val писал (а): Та ні, звичайно. Мені не зрозуміло, як роботу стиснення, навіть ізотеміческого, можна порахувати простою арифметикою. Ось Боршевичі описав покроковий метод, так точність його визначається кількістю кроків, і найточніше вийде, коли їх кількість буде нескінченно великою, тобто потрібно інтегрувати.


Борщевич привів формулу, порахуй по ній і подивися наскільки велика різниця, а то я з логарифмами не в ладах. Сильно сумніваюся що вийде не те що набагато більше, а просто більше.

Кайнин якщо сказати нічого, то йшов би ти. в іншу тему. Пости твої за тебе зітру сам.

Давайте не будемо розтікатися мислію по древу. Не будемо думати про те як кулька вилітає і який це процес. Будемо розглядати тільки процес стиснення. Роботу я порахував правильно? Хто відповість. Чи не енергію, а саме витрачену роботу.

Дивна позиція. за відповідями на питання слідують указное, що і як кому робити. І знову ті ж питання.
У відповідь напрошуються відповідні питання. До речі, раніше вже сформульовані самим ТЗ в багатьох темах не тільки в цьому розділі. Наприклад:
"Питання з залу - а чим все це може допомогти практиці?"
"Повторю ще раз питання - що всі ці міркування дають практиці?
Прийшовши до якогось консенсусу ви зможете дати конкретні рекомендації по конструкції.
Або це переливання з пустого в порожнє просто знічев'я? "

Схожі статті