Как я могу определить плотность газа только при заданной температуре?

У меня есть домашняя проблема, когда выхлоп проходит через выхлопную систему (для простоты предполагается, что это воздух) от двигателя и затем выбрасывается в атмосферу. Выхлоп находится при температуре 250F. Мне нужно найти давление в начале выхлопной системы.

Я смог настроить это и создать уравнение для решения давления. Я предположил, что давление атмосферы там, где он выходит, равно 0 атм. Но проблема в том, что давление зависит от плотности выхлопа (воздуха). В задаче мне дана только температура выхлопа, а для определения плотности мне нужно второе свойство. Есть ли другой способ определить плотность? Мне также дан объемный расход и площадь трубопроводной системы.

«Я предположил, что давление атмосферы там, где он выходит, равно 0 атм». Вы знаете, что единица «атмосфера» означает нормальное атмосферное давление. Таким образом, давление на выходе составляет 1 атм, так как газ «выбрасывается в атмосферу».
о, оказывается, давление на выхлопе не понадобится.
Я предположил, что давление атмосферы там, где она выходит, равно 0 манометрическому давлению. Я не использую абсолютное давление. И да, мне нужно давление в начале выхлопной системы.... это не то, что я решаю
Я отредактировал ответ.

Ответы (3)

Ключевым является уравнение Бернулли для сжимаемого потока:

в 2 2 + п р + ты "=" константа

ты внутренняя энергия на единицу массы или с использованием энтальпии час на единицу массы:

в 2 2 + час "=" константа

Другое уравнение, чтобы найти в вы получите из определения объемного расхода.

У вас есть два уравнения для решения системы. Я позволю тебе найти час для идеального газа вы обнаружите, что она зависит только от температуры.

Так вы найдете температуру в двигателе. Чтобы найти давление в двигателе, вам понадобится также плотность. Здесь на помощь приходит массовая консервация:

р в С "=" р Вопрос "=" с о н с т

где Вопрос "=" в С это объемный расход. Все, что вам нужно, это плотность на выхлопе, которую вы найдете из закона идеального газа, зная температуру и давление выхлопа (1 атм или 0 атм манометра).

Может я что-то упускаю, но похоже можно сделать следующее: 1) определить скорость газа исходя из объемного расхода и размера трубы; 2) запишите уравнение Бернулли; 3) напишите уравнение состояния (идеального) газа. В результате у вас будет два уравнения для давления и плотности.

Ахметели: Скажите, пожалуйста, "Т" в градусах Цельсия?
@veronica: Например, в законе идеального газа п В "=" н р Т , Т находится в Кельвинах.

Я изучаю выхлопную систему!

Плотность выхлопных газов может быть аппроксимирована выражением р "=" 352,5 / ( Т + 273 ) , в К г / м 3 . Где Т температура выхлопных газов после турбокомпрессора в °C.