비압축성 유체의 단열 비가역 흐름(수평관, 일정단면적, 수평상태)

일정 단면적, 수평관, 비압축성 유체의 단열비가역흐름(정상상태)

 

 

1) 흐름방향으로 온도 감소(X)

비가역이므로 △S > 0

dS = (Cp/T)dT - (∂V/∂T)pdP : 엔트로피의 공식

비압축성 유체는 온도에 따른 부피변화 없으므로 (∂V/∂T)p=0

dS = (Cp/T)dT > 0 이므로 dT > 0 

즉, 온도는 증가

 

 

2) 흐름방향으로 유체속도 일정(O)

정상상태이므로 Q(유량) 일정 

즉, Q=Au에서 일정 단면적이므로 u(유속)도 일정함

 

 

3) 흐름방향으로 엔탈피 일정(O)

이건 암기사항이다

관(Pipe)의 특징 : △H = 0

 

 

4) 흐름방향으로 압력 감소(O)

△H = ∫CpdT + [V - T(∂V/∂T)p]dP  ← 비압축성 유체는 (∂V/∂T)p=0

       = ∫CpdT + VdP = 0 

여기서 1)에서 dT는 (+) 이므로 이걸 상쇄해야하므로 dP는 (-)이다

그러므로 압력은 감소

 

 

 

 

 

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화공직 공기업 요약본 - 열역학, 유체역학, 반응공학등 - 크몽