Turbo - compressie adiabatisch, isentropisch, polytropisch..?

[Antares]

Hey,

eerst en vooral wil ik zeggen dat ik, tot mijn grote spijt, niet een al te grote kennis heb van thermodynamica (al vindt ik het wel interresant).

/ontopic

een turbo van een verbrandingsmotor zal de lucht comprimeren om ervoor te zorgen dat men meer lucht in de cilinder kan brengen om een groter vermogen te krijgen.

bij een ideaal gas p*V/T

p zal stijgen

T zal dus ook stijgen

V: volgens mij zal dit uit een logische beredenering ook stijgen: je hebt een volumestroom (geen massastroom!) die pakweg voor de turbo op 1 bar(a) 10l/s geeft. na de turbo (2 bar(a)) zal de dichtheid van de lucht toenemen maar de massastroom blijft dezelfde, dus zal het volume afnemen.. en dus (bvb) gaan naar 6-7l/s .

na het raadplegen van 'http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_compression' weet ik dus dat de compressie door een turbo polytropisch is.

Elk proces is eigelijk een polytroop (p*V^n) maar enkel de n verandert het proces..(adiabaat, isochoor/therm/baar, isentroop)

(http://en.wikipedia.org/wiki/Polytropic_process)

isochoor, isotherm en isobaar snap ik perfect

adiabaat: geen warmte wordt uitgewisseld met de omgeving, de formule die erbij staat is p/V^y maar waarom wordt er geen rekening gehouden met de temperatuur? hierin staat de temperatuur niet in vermeld.. waarom niet? dit ligt omdat er geen relatie bestaat? maar dat maakt absoluut geen steek imo.

anyways, lets continue:

isentropisch is een reversibele adiabatisch proces; waarbij de entropie dezelfde blifjt... wat wilt dit zeggen? ik vind entropie echt een te abstract gegeven dat ik nog steeds niet begrijp.

en dan blijft er nog enkel de polytropisch proces over wat eigelijk het werkelijke is.

Er wordt rekening gehouden met de warmteuitwisseling met de omgeving (en nog iets?)

maar hoe kan ik de lucht voor en na de turbo beschrijven met zo'n polytroop... is gaat dat nu met de ideala gaswet of moet ik nu gaan naar p*V^n ... maar dan zit je zonder een verband met T en kan je deze er dus niet uithalen!?

hopelijk begrijp je wat ik bedoel

-Alain

[Fred F.]

bij een ideaal gas p*V/T

p zal stijgen

T zal dus ook stijgen

Dat is niet de reden waarom bij compressie ook T stijgt.

... gaat dat nu met de ideala gaswet of moet ik nu gaan naar p*V^n

Je moet uitgaan van p*Vⁿ = constant (1^e wet van Poisson), wat samen met p*V/T = constant om te zetten is in

T/p^(n-1)/n = constant (3^e wet van Poisson).

[Antares]

Dat is niet de reden waarom bij compressie ook T stijgt

Als je je lucht comprimeert zal je de inwendige energie doen toenemen. Dus de bovenstaande formule zal positiever moeten worden.

indien we van een ideale compressie vanuit gaan (isentropisch proces):

dit is een reversibel adiabaatisch proces; geen warmteuitwisseling met de omgeving, entropie blijft dezelfde.

Dus dS=0

bij een compressie voegen we inwendige energie toe aan het systeem dus dU stijgt.

Als enige gevolg moet -p*dV ook stijgen. dit kan enkel indien dV daalt, en dus het volume daalt. -p*(-|dV|) = p*|dV|.

bij een realistische compressie (polytropisch) zal er wel warmteuitwisseling plaatsvinden met de omgeving en verandert de entropie waardoor de temperatuur wel verandert??

Je moet uitgaan van p*Vⁿ = constant (1^e wet van Poisson), wat samen met p*V/T = constant om te zetten is in

T/p^(n-1)/n = constant (3^e wet van Poisson).

das juist! er komt me ineens iets van teboven!

maar ik heb het even geprobeert om deze in elkaar te voegen maar ik kom die betrekking niet uit

ik kom uit op p^(1-n)*T^n = constant

(indien ik de V=constante*T/p invul in p*V^n = constante)

[joren]

gelden deze formules ook voor een open systeem?

Ik dacht dat je voor een open systeem andere formules moet gebruiken.

[Fred F.]

maar ik heb het even geprobeert om deze in elkaar te voegen maar ik kom die betrekking niet uit

ik kom uit op p^(1-n)*T^n = constant

Tja, dan maak je blijkbaar een foutje, hè.

gelden deze formules ook voor een open systeem?

Ja. Wet van Poisson geldt voor open en gesloten systemen.