ВВЕДЕНИЕ ....................................................................................................................................................... 4
ГЛАВА 1 ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ И СУЩНОСТЬ НАУЧНОЙ ЗАДАЧИ ....................................... 9
1.1. Актуальность проработки модели реального газа и экспериментального подтверждения в
исследовании термодинамических процессов ................................................................................................ 9
1.2. Классификация форм и видов энергии ................................................................................................... 10
1.3. Модель идеального газа и недостатки ее использования в расчетах энергетического
оборудования ....................................................................................................................................................... 11
ГЛАВА 2 МОДЕЛЬ РЕАЛЬНОГО ГАЗА ...................................................................................................... 14
2.1. Уравнение состояния реального газа ван дер Ваальса ........................................................................ 15
2.2. Уравнение идеального газа с коэффициентом сжимаемости z ........................................................... 28
2.3. Уравнение Редлиха-Квонга. ...................................................................................................................... 32
ГЛАВА 3 ПРАБОТКА МОДЕЛИ РЕАЛЬНОГО ГАЗА ................................................................................ 34
3.1. Постановка задачи и способ ее решения ................................................................................................. 34
3.3. Работа реального газа в адиабатном процессе ...................................................................................... 46
3.4. Изменение внутренней энергии реального газа при его истечении в пустоту без совершения
работы .................................................................................................................................................................. 51
3.5. Вывод уравнения состояния РГ с одним коэффициентом пропорциональности ........................... 54
3.6. Исследование влияния поправок уравнения состояния реального газа ван дер Ваальса на
давление газа для метана и воздуха ................................................................................................................ 59
ГЛАВА 4 РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ПО УРАВНЕНИЮ РЕАЛЬНОГО ГАЗА С ДВУМЯ
КОЭФФИЦИЕНТАМИ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ И СРАВНЕНИЕ С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ
ЗНАЧЕНИЯМИ .............................................................................................................................................. 63
4.1. Адиабатное сжатие ...................................................................................................................................... 63
4.1.1. Воздух .................................................................................................................................................... 63
4.1.2. Определение работы, затрачиваемой на сжатия воздуха в компрессоре ГТУ, при
использовании модели идеального газа и модели реального газа ....................................................... 67
4.1.3. Метан ..................................................................................................................................................... 68
4.2. Выбор значений показателя адиабаты реального газа для различных газов .................................. 70
ГЛАВА 5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ................................................................................................. 75
5.1. Экспериментальная установка для исследования адиабатного расширения воздуха ................... 75
5.2. Экспериментальная установка для исследования изохорного процесса. ......................................... 79
5.2.1 Расчет и сравнение с экспериментом ................................................................................................ 81
5.3. Экспериментальная установка для исследования изобарного процесса .......................................... 85
5.3.1. Расчет и сравнение с экспериментом ............................................................................................... 87
5.4. Методика определения доверительного интервала для обработки эксперимента ......................... 90
ГЛАВА 6 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ................................ 94
6.1. Определение теплоемкости газов ............................................................................................................. 94
6.2. Расчет системы кондиционирования воздуха ........................................................................................ 96
6.2.1. Расчет вентиляции машинного отделения ..................................................................................... 99
6.3. Истечение реального газа из комбинированного сопла ..................................................................... 104
6.4. Исследование уравнения реального газа для водяного пара ............................................................ 108
6.4.1. Истечение водяного пара из комбинированного сопла .............................................................. 111
6.4.2. Отклонение действительного процесса от теоретического в паровой турбине ..................... 111
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................................................................. 115
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ......................................................................................... 117
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ РЕАЛЬНОГО ГАЗА ................................................... 126
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. РАСЧЕТ ИСТЕЧЕНИЯ РЕАЛЬНОГО ГАЗА ИЗ КОМБИНИРОВАННОГО СОПЛА
......................................................................................................................................................................... 138
2.1. ВОЗДУХ ...................................................................................................................................................... 138
2.2. МЕТАН ....................................................................................................................................................... 141
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. АКТЫ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ......... 144
