Zastosowanie teorii bilansów w termodynamice stanów nieustalonych

Wrzesiński, Z.

Powiadomienia systemowe

Sesja wygasła!

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Zastosowanie teorii bilansów w termodynamice stanów nieustalonych

Autorzy

Wrzesiński Z.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Języki publikacji

Abstrakty

W pracy zastosowano wyniki teorii bilansów w termodynamice stanów nieustalonych, na przykładzie zjawiska strzału w broni lufowej. Rozpatrzono dwa przypadki: pierwszy - gdy pole przekroju poprzecznego komory nabojowej równe jest polu przekroju poprzecznego lufy (układ KLP) oraz drugi - gdy pola przekroju poprzecznego komory nabojowej i lufy nie są sobie równe (układ KSLP). Zdefiniowano pojęcia mieszaniny gazowo-prochowej (MGP) i masowej gęstości zasobu energii łącznej oraz sformułowano referencjalne i substancjalne bilanse zasobu masy, pędu i energii łącznej MGP. Następnie, przy użyciu pojęć pierwotnych i aksjomatów, tworzących teorię balistyki wewnętrznej oraz substancjalnych równań bilansowych zasobu masy, pędu i energii łącznej, sformułowano balistyczne równania bilansowe zasobu masy, pędu i energii łącznej we współrzędnych Eulera i Lagrange'a. Bilanse te wraz z warunkami początkowo-brzegowymi utworzyły zamknięty układ równań, spełniający warunki konieczny i wystarczający do rozwiązania problemu głównego balistyki wewnętrznej (PGBW) układu KLP oraz KSLP. W ostatniej części pracy zdefiniowano parametry zredukowane balistycznych równań bilansowych i przy ich wykorzystaniu sformułowano bezwymiarowe balistyczne bilanse zasobu masy, pędu i energii łącznej MGP, które wraz z bezwymiarowymi warunkami początkowo-brzegowymi utworzyły zamknięty układ równań spełniający warunki konieczny i wystarczający dla rozwiązania PGBW bezwymiarowych układów KLP oraz KSLP.

Indie study the results of the balance theory in the thermodynamics of unstable states have been applied, as exemplified by the shot of a barrel gun. Two cases have been analyzed, the first one when the cross-section of the chamber is equal to the cross-section of the barrel (KLP system) and the second one when the cross-sections of the chamber and the barrel are not equal (KSLP System). The notion of a powder gas mixture (MGP) has been defined, as well as that of mass density of joint energy capacity, referential and substantive balances of mass momentum and joint energy of MGP. Next, with primitive notions and axioms constituting the theory of internal ballistics and substantive balance equations of mass momentum and energy capacity, a ballistic balance equation of mass momentum and joint energy has been formulated in terms of Euler and Lagrange coordinates. The above balances together with initial boundary conditions formed a closed system of equations fulfilling the necessary and sufficient condition to solve the main problem of inner ballistics (PGBW) of the KLP and KSLP systems. In the last part of the study reduced parameters of ballistic balance equations have been defined and by their application, dimensionless ballistic balances of mass momentum and joint energy of MGP have been formulated, which, combined with dimensionless initial boundary conditions, formed a closed system of equations fulfilling the necessary and sufficient condition for solving PGBW of dimensionless KLP and KSLP systems.

Słowa kluczowe

bilans referencjalny bilans substancjalny mieszanina gazowo-prochowa energia łączna siła prochu kowolumen objętość swobodna temperatura wybuchu

referential system substantive balance powder gas mixture joint energy powder strength covolume free volume blast temperature

Wydawca

Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej

Czasopismo

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

Rocznik

2012

Tom

z. 241

Strony

3--90

Opis fizyczny

Bibliogr. 66 poz., rys.

Twórcy

autor

Wrzesiński Z.

Wydział Inżynierii Produkcji

Bibliografia

[1] Adkins C.J.: Equilibrium thermodynamics. Cambridge University Press, 1983.
[2] Anselm A. J.: Podstawy fizyki statycznej i termodynamiki. PWN, Warszawa 1978.
[3] Bejan A.: Advanced engineering thermodynamics. A. Wiley-Interscience Publication, New York 1988.
[4] Bird R., Stewart L., Lightfoot E.: Transport phenomena. Wiley and Sons, New York 1962.
[5] Buchowski H., Uftaalski W.: Elementy termodynamiki chemicznej. OWPW, Warszawa 1993.
[6] Callen H.B.: Thermodynamics and introduction to thermostatics. Wiley, New York 1985.
[7] Chung T.J.: Finite element analysis in fluid dynamics. McGraw-Hill Inc., USA 1978.
[8] Eisberg R., Resnich R.: Fizyka kwantowa. PWN, Warszawa 1983.
[9] Elwell D., Pointon A.J.: Termodynamika klasyczna. WNT, Warszawa 1976.
[10] Fermi E.: Thermodynamics. Dover Publications, Inc., New York 1956.
[11] Fitts D.: Nonequilibrium thermodynamics. McGraw-Hill Book, New York 1962.
[12] Finn C.B.: Thermal physics. Routledge and Kegan Paul, London 1986.
[13] Guggenheim E.A.: Applications of statistical mechanics. Clarendon Press, Oxford 1966.
[14] Gumiński K.: Termodynamika. PWN, Warszawa 1986.
[15] Gumiński K.: Termodynamika procesów nieodwracalnych. PWN, Warszawa 1962.
[16] Gyarmati J.: Non-equilibrium thermodynamics. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New- York 1970.
[17] Haupt T.: Podstawy termodynamiki. AGH, Kraków 1980.
[18] Hofman T.: Termodynamika molekularna. OWPW, Warszawa 2002.
[19] Hung K.: Mechanika statystyczna. PWN, Warszawa 1978.
[20] Ingarden R.S., Jamiołkowski A., Mrugała R.: Fizyka statystyczna i termodynamika. PWN, Warszawa 1990.
[21] Kalinowski E.: Termodynamika techniczna. WPW, Wrocław 1979.
[22] Kącki E.: Termokinetyka. WNT, Warszawa 1966.
[23] Kittel C., Kroemer H.: Thermal physics. WH Freeman, San Francisco 1980.
[24] Kondepudi D., Prigogine J.: Modem Thermodynamics. John Wiley and Sons Ltd. Chichester, West Sussex, England 1988.
[25] Kosiński R.: Wprowadzenie do mechaniki kwantowej i fizyki statystycznej. OWPW, Warszawa 1998.
[26] Landau L., Lifszic E.: Fizyka statystyczna. PWN, Warszawa 1959.
[27] McQuarrie D.A.: Statistical Mechanics. Harper and Row Publishers, New York 1976.
[28] Mandl F.: Statistical physics. Wiley, New York 1988.
[29] Pippard A.B.: The elements of clasical thermodynamics. Cambridge University Press 1961.
[30] Ochęduszko S.: Termodynamika stosowana.WNT, Warszawa 1967.
[31] Perez J.P., Prigogine J.: Thermodynamique. Masson, Paris 1997.
[32] Prausnitz J.M., Lichtenthaler R.N., Gomes de Azewado E.: Molecular thermodynamics of flu- id-phase. Upper Saddle River, Prentice-Hall, 1999.
[33] Pudlik W.: Termodynamika. WPG, Gdańsk 1998.
[34] Reiff: Fizyka statyczna. PWN, Warszawa 1973.
[35] Rutkowski J.: Podstawy bilansowania masy, pędu, energii i entropii. WPW, Warszawa 1975.
[36] Sado J.: Wybrane zagadnienia termodynamiki. WPW, Warszawa 1980.
[37] Sieriebriakow M.: Balistyka wewnętrzna. Wydawnictwo MON, 1955.
[38] Smimowa N.A.: Metody termodynamiki statystycznej w chemii fizycznej. PWN, Warszawa 1980.
[39] Stecki J.: Termodynamika statystyczna. PWN, Warszawa 1971.
[40] Szargut J.: Termodynamika. PWN, Warszawa 1998.
[41] Szargut J.: Analiza termodynamiczna i ekonomiczna w energetyce przemysłowej. WNT, Warszawa 1983.
[42] Syczew W.: Termodynamika układów złożonych. PWN, Warszawa 1975.
[43] Trusdell C.: Rational thermodynamics. McGraw-Hill Book Co., New York 1969.
[44] Wiśniewski S.: Termodynamika techniczna. WNT, Warszawa 1980.
[45] Wiśniewski S., Staniszewski B., Szymanik R.: Termodynamika procesów nierównowagowych. PWN, Warszawa 1973.
[46] Wolski L.: Balistyka wewnętrzna. WPW, Warszawa 1966.
[47] Wrzesiński Z.: Dobór operatorów uzbieżniających w metodzie iteracji prostej oraz Newtona. Prace naukowe-Konferencje z. 11. Materiały Sympozjum Naukowo-Technicznego nt.: Komputerowe wspomaganie procesu projektowania broni. OWPW, Warszawa 1996.
[48] Wrzesiński Z.: Maxwell’s Generalised Thermodynamic Equation, Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, vol. 49, 04.2001.
[49] Wrzesiński Z.: Generalised Balance of Internal Energy for an Open Systems. Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, vol. 49, No.4.2001.
[50] Wrzesiński Z.: The Substantial Balance of Internal Energy (IE) for Extensive Quantities as Viewed by the Balance Theory. Engineering Transactions 50,1-2, 81-90,2002. Polish Academy of Sciences.
[51] Wrzesiński Z.: Thermodynamics of a Multicomponent Gaseous Phase as Viewed by the Balance Theory. Engineering Transactions 50,1-2, 69-79,2002. Polish Academy of Sciences.
[52] Wrzesiński Z.: Substantial Balance Equation of Internal Energry as Viewed by the Balance Theory. Engineering Transactions 50,1-2, 91-102,2002. Polish Academy of Sciences.
[53] Wrzesiński Z.: Analiza prędkości spalania materiałów miotających w bombie manometrycznej. Problemy Techniki Uzbrojenia i Radiolokacji. WITU z. 21,1979.
[54] Wrzesiński Z.: Określenie fazy dopalania prochu. Problemy Techniki Uzbrojenia i Radiolokacji. WITU z. 26,1980.
[55] Wrzesiński Z.: Określenie funkcji dopalania prochu. Problemy Techniki Uzbrojenia i Radiolokacji. WITU z. 26,1980.
[56] Wrzesiński Z.: Rozwiązanie problemu głównego balistyki wewnętrznej rakiet metodą zamrażania zmiennych. Problemy Techniki Uzbrojenia i Radiolokacji. WITU z. 26,1980.
[57] Wrzesiński Z.: Określenie rzeczywistej prędkości spalania materiałów miotających w bombie manometrycznej dla ziaren rurowych. Problemy Techniki Uzbrojenia i Radiolokacji. WITU z. 27,1980.
[58] Wrzesiński Z.: Balistyka wewnętrzna generatora układów dwukomorowych. Problemy Techniki Uzbrojenia i Radiolokacji. WITU z. 35, 1985.
[59] Wrzesiński Z.: Uproszczony model balistyki wewnętrznej broni lufowej. Problemy Techniki Uzbrojenia i Radiolokacji. WITU z. 56, 1995.
[60] Wrzesiński Z.: Symulacja uproszczonego modelu balistyki wewnętrznej armaty o lufie gładkiej. z. 7, OWPW, Warszawa 1995.
[61] Wrzesiński Z.: Local Equation of Enthalpy for Flow Systems According of the Balance Theory. Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, vol. 51, No. 1.2003.
[62] rzesiński Z.: Generalised Specific Heat of a Substance. Bulletin of the Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, vol. 51, No. 1. 2001.
[63] Wrzesiński Z.: Termodynamika. OWPW, Warszawa 2008.
[64] Zalewski K.: Wykłady z termodynamiki fenomenologicznej i statystycznej. PWN, Warszawa 1973.
[65] Zagórski A,: Fizyka statystyczna. OWPW, Warszawa 1994.
[66] Zermansky M. W., Dittman R. H.: Heat and thermodynamics. McGraw-Hill, New York 1981.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-PWA4-0029-0001