18.7
열역학 제1법칙에 따르면 시스템에 저장된 총 에너지의 변화율은 시스템으로 전달되는 열과 작업의 순 속도와 같습니다.
주어진 순간에 시스템과 일치하는 제어 볼륨의 경우, 시스템에 유입되는 순 열 및 작업은 순 열 및 제어 볼륨에 들어가는 작업과 같습니다.
이 시스템과 동시 제어 볼륨에 대해 Reynolds Transport Theorem이 적용됩니다.
제어 체적 내의 총 에너지 변화율은 저장된 에너지의 시간 변화율과 경계를 통한 순 에너지 흐름에 의해 결정됩니다.
경계를 가로질러 흐르는 에너지에는 샤프트 작업 및 압력 작업과 같은 열과 작업의 기여가 포함됩니다.
샤프트 작업은 터빈과 같은 구성 요소를 회전시켜 발생하는 반면 유체 응력은 압력 작업을 생성합니다.
일반 에너지 방정식은 저장된 에너지, 열, 샤프트 작업 및 수직 응력으로 인한 압력 작업과 같은 모든 요소를 결합합니다.
이 방정식은 유체 시스템의 에너지 보존을 나타내며, 열 전달, 샤프트 작업 및 제어 표면의 압력력을 통합합니다.
정상 흐름 조건에서 작동하는 터빈을 생각해 보세요. 제어 볼륨은 터빈 주위로 그려지고, 유체는 한 지점에서 유입되고 다른 지점에서 유출됩니다. 터빈은 유체에서 에너지를 추출하여 기계적 작업(샤프트 작업)을 수행합니다.
정상 흐름 시스템의 경우 제어 볼륨 내에 에너지가…
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