Chapter 2 Conservation of mass Illustration parts
description
Transcript of Chapter 2 Conservation of mass Illustration parts
Chapter 2Conservation of
mass Illustration parts
目錄 範例 2.2-1 範例 2.2-2 範例 2.3-1 範例 2.3-2 範例 2.3-3 範例 2.5-1 範例 2.5-2 範例 2.5-3 範例 2.5-4 範例 2.5-5 範例 2.5-6 範例 2.5-7
張基昇
2 Chapter 2Conservation of mass and energy
範例 2.2-1 架構流程圖,指定變數 作質量平衡 列出設定條件 解方程式
範例 2.2-2 架構流程圖 寫出質量平衡式 列出設定條件 解方程式
3 Chapter 2Conservation of mass and energy
範例 2.3-1(系統的選擇 )
解析問題,製作流程方塊圖
呈現問題 選擇以密閉系統解析 (變體積程序 )
寫出質量平衡式 分析問題與計算
寫出能量平衡式 分析問題與計算 控制體積與前端後端之考慮與分析
求取計算結果
4 Chapter 2Conservation of mass and energy
選擇以開放系統解析 (定體積程序 )
寫出質量平衡式 作觀察之積分計算 求取各個質量之量
寫出能量平衡式 作觀察之積分計算 解析各個能量項目 系統為穩態操作 進入與流出項目之積分處理
定體積程序 求取計算結果
5 Chapter 2Conservation of mass and energy
範例 2.3-2 比較密閉與開放系統差異
解析與架構問題 密閉系統時
能量平衡式 觀察之積分分析 各個設定條件解析 求取計算結果
開放系統時 能量平衡式 觀察分析 穩態程序 各個能量項目解析
6 Chapter 2Conservation of mass and energy
陳列分析結果之能量平衡式
求取計算結果 範例 2.3-3 等焓程序問題
焦耳 -湯姆森膨脹 分析問題,架構流程方塊圖
寫出質量平衡式 寫出能量平衡式 分析各個能量項目的貢獻 陳列分析結果之能量平衡式
求取計算結果
7 Chapter 2Conservation of mass and energy
範例 2.5-1 利用圖與表 的數據計算
焦耳 - 湯姆森 問題 利用 2.4-1 a 的焓熵圖
初條件自由度分析 末條件自由度分析 程序之軌跡分析
利用 2.4-1 b 的溫熵圖 初條件自由度分析 末條件自由度分析 程序之軌跡分析
8 Chapter 2Conservation of mass and energy
利用附錄 III 的蒸氣表 初條件自由度分析 末條件自由度分析
範例 2.5-2 應用蒸氣表 架構流程方塊圖 表示各個變數與性質 作質量平衡 作能量平衡 計算各個能量項目 求取計算結果
(可取得的軸功 )
9 Chapter 2Conservation of mass and energy
範例 2.5-3 理想氣體 解析問題
有興趣的變數、有用的方程式與程序設定
架構流程方塊圖 a 程序解析 (快速灌氣;絕熱程序 )
寫出質量平衡式 寫出能量平衡式 作各平衡項的設定與討論已簡化平衡方程式
將不可量測量 (變數 )轉換成為可量測量 (變數 )或定義變數
10 Chapter 2Conservation of mass and energy
利用狀態方程式做轉換變數與計算的應用
計算求取結果
b 程序解析 (趨向平衡;密閉系統之定容程序 )
密閉系統 寫出質量平衡式
利用狀態方程式做轉換變數與計算的應用
11 Chapter 2Conservation of mass and energy
範例 2.5-4 壓縮機操作之問題 問題解析與架構流程圖 自由度分析
熱力學角度的分析 工程角度的分析
解析 質量平衡式 能量平衡式
整理得到的結果只有一個有用的獨立方程式
第三章將再建立熵平衡式
12 Chapter 2Conservation of mass and energy
範例 2.5-5 解析問題並架構流程圖
系統之自由度分析 Case_1 解析
質量平衡式 能量平衡式 應用狀態方程式轉換變
數 - 定容等體積程序 將內能變數轉換為量測性質變數
數學運算 僅得到一個方程式有兩個壓力變數未知
13 Chapter 2Conservation of mass and energy
解析四個變數方程式不足
系統之自由度為 1 選取任一個鋼桶為系統的處理(目的在於增加獨立方程式的個數 )
質量平衡式 能量平衡式 能量平衡是微分項展開
莫耳數為變量 將能量變數轉換為可量測變數;將莫耳數轉換
14 Chapter 2Conservation of mass and energy
數學演算運算
得到包含四個有興趣變數之任一個或一個以上之變數的數學關係式
系統之自由度分析可得 其自由度為 0
解析計算求取結果
15 Chapter 2Conservation of mass and energy
範例 2.5-6 路徑函數 解析題目 繪製示意圖 設定或指定條件 寫出質量與能量平衡方程式
路徑 A 之分析與計算 先進行等溫程序 再進行等壓程序 (依需要求取中繼點的狀態 )
16 Chapter 2Conservation of mass and energy
路徑 B 之分析與計算 先進行等壓程序 再進行等溫程序 (依需要求取中繼點的狀態 )
17 Chapter 2Conservation of mass and energy
路徑 C 之分析與計算 先進行絕熱壓縮程序 再進行等壓程序 (依需要求取中繼點的狀態 )
18 Chapter 2Conservation of mass and energy
範例 2.5-7 可逆程序 系統描述 本題目討論目標 繪製示意圖與列出設定條件
解析 選定系統 條件設定 寫出能量方程式並引入設定條件
力的平衡
19 Chapter 2Conservation of mass and energy
目標 - 求取壓力表示式
力的平衡式再整理 引入設定條件
平衡狀態下之壓力式 程序作功之積分
各項目的分析
20 Chapter 2Conservation of mass and energy
熱交換量之表示式
Q_net 淨熱交換量 (作功需抵抗摩擦力 ,須減去 )
Q 等溫膨脹流入氣體的 – 熱量 可逆程序之考慮
當 ,計算狀態之熱與功的 – 流動 此時活塞速度為
0 ( 由 e 式整理可得 h 式 ,並用末狀態平衡壓力代入 )
可得到淨熱交換量與淨的功值的計算表示式
21 Chapter 2Conservation of mass and energy
數值計算解 選定計算基準與設定操作條件
由設定初壓計算得滑碼的重量
計算得系統體積
程序 a :一次移走滑碼 計算平衡壓力 計算體積 計算體積變化 計算淨功值
22 Chapter 2Conservation of mass and energy
計算 Q 值 計算摩擦損耗值
程序 b:分二次移走滑碼 計算兩步驟平衡壓力 計算兩步驟體積 計算兩步驟體積變化並計算淨功值
程序 c:分四次移走滑碼 計算四步驟平衡壓力 計算四步驟體積 計算四步驟體積變化並計算淨功值
程序 d:無限次移走滑碼
23 Chapter 2Conservation of mass and energy
面積圖示法表現計算之各種程序之淨功數值
程序 d 為可逆程序之觀念
24 Chapter 2Conservation of mass and energy
劇情如何發展?敬請期待!