Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
Samenvatting

Summary Thermodynamic Derivation from First Principle

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
3
Geüpload op
28-07-2021
Geschreven in
2020/2021

A process is said to be reversible if the system and all parts of its neighborhood can return exactly to the initial state. All processes are irreversible, and reversible processes cannot take place.

Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

Personal Technical Note

Convergent-Divergent Nozzle So, = ≡
Phenomena : Thermodynamic Derivation
from First Principle (July ’21)
Speed of Sound, = …….Eqn.8
Assumption : Compressible fluid and flow is isentropic
where
Continuity equation for steady compressible flow :
• P is the pressure;
ρ.u.A = Constant or d(ρ.u.A) = 0 …Eqn. 1
• ρ is the density and the derivative is taken
Where , ρ= Density of fluid isentropically, that is, at constant entropy s. This is
u = Velocity because a sound wave travels so fast that its
propagation can be approximated as an adiabatic
A = Flow Area
process.
Eqn. 1 can be re-written as + + = 0..Eqn.2 For an isentropic change, equation of state is
PVγ = Constant (K) …Eqn. 9
1st Law of Thermodynamics :
Or P = ργ.K
Heat Input = Change in Internal Energy + Work Done .
So, = . . = = . .
i.e. dQ = dE + pdV….Eqn. 3
where dE is the increase in internal energy per unit mass Hence, speed of sound can be re-written as
of fluid and PdV is the work of expansion on the fluid
layers ahead for a net addition of heat dQ to the system. = = √ . . …..Eqn. 10

Energy balance for unit mass of a compressible fluid = or = or = ….Eqn. 11
flowing in a pipe or tube can be expressed as
Substituting for du/u and dρlρ in equation 2 using equations 6
g dz + V dP + d(u2/2) + dF = dW….Eqn. 4
and 11 gives
where dF is the energy per unit mass required to
overcome friction. V is specific volume, 1/ρ. − . 2
+ 2 = 0…….Eqn. 12
For isentropic flow with negligible change of elevation
Mach Number, Ma = u/c
(dz =0) and no shaft work (dW=0), equation 4 reduces
Rewriting eqn. 12 in terms of Mach number,
to
2
VdP + udu = 0….Eqn. 5 = − 2 = (1 − )
. 2 . 2
Or udu = -VdP or =− =− …Eqn. 6
. 2
Or =( − 1) ……Eqn.13
Speed of sound (c) :

Consider the sound wave propagating at Observations based on eqn. 13 :

speed v through a pipe aligned with the X axis and with • For a subsonic flow in an expanding conduit (Ma <1
and dA>0), the flow is decelerating (du <0).
a cross-sectional area of A.
• For a subsonic flow in a converging conduit (Ma <1
In time interval dt it moves length dx = v dt
and dA <0), the flow is accelerating (du >0).
In steady state, the mass flow rate ṁ=ρ v A must be • For a supersonic flow in an expanding conduit (Ma
the same at the two ends of the tube, therefore the mass >1 and dA >0), the flow is accelerating (du >0).
flux ρ.v = constant i.e. vdρ = - ρdv • For a supersonic flow in a converging conduit (Ma
Per Newton's second law, the pressure-gradient >1 and dA <0), the flow is decelerating (du <0).
force provides the acceleration:
• At a throat where dA =0, either Ma =1 or du =0 (the
=− or flow could be accelerating through Ma =1, or it may
.
reach a velocity such that du =0).
= (− ) =( ) …Eqn 7

Manatosh Hajra

Geschreven voor

Instelling
Vak

Documentinformatie

Geüpload op
28 juli 2021
Aantal pagina's
3
Geschreven in
2020/2021
Type
SAMENVATTING

Onderwerpen

$7.99
Krijg toegang tot het volledige document:

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Maak kennis met de verkoper
Seller avatar
guilhermedossantosmoreira

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
guilhermedossantosmoreira UNIVERSY OF THE STATE OF AMAZON
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
-
Lid sinds
4 jaar
Aantal volgers
0
Documenten
1
Laatst verkocht
-

0.0

0 beoordelingen

5
0
4
0
3
0
2
0
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen