Уравнение теплового баланса энергии при контроле герметичности по методу фиксированных объемов

Abstract

Работа направлена на термодинамический анализ параметров, характеризующих процесс утечки газа из контролируемого объекта с учетом его теплообмена с окружающей средой. Получено уравнение теплового баланса, которое характеризует распределение энергии при контроле герметичности полых объектов по методу фиксированных объемов. Методология предусматривает использование двух емкостей, в одной из которых (эталонной) фиксируются начальные параметры измерений, а в другой (компенсационной) – текущие. Термостабилизация этих емкостей минимизирует возмущения от теплового влияния градиентов параметров окружающей среды. Выполнен анализ распределения энергии при контроле герметичности полого объекта по методу фиксированных объемов. Исследованы термодинамические параметры физических процессов, происходящих в закрытой термодинамической системе с учетом ее негерметичности и теплообмена с окружающей средой. Установлена закономерность распределения энергии в эталонной и компенсационной емкостях, находящихся внутри термостата. Показана взаимосвязь внутренней работы применяемого для контроля герметичности газа и совершаемой им работы по перемещению массы этого газа.

Робота спрямована на термодинамічний аналіз параметрів, що характеризують процес витоку газу з контрольованого об'єкта з урахуванням його теплообміну з навколишнім середовищем. Отримано рівняння теплового балансу, яке характеризує розподіл енергії при контролі герметичності порожнистих об'єктів по методу фіксованих об'ємів. Методологія передбачає використання двох місткостей, в одній з яких (еталонній) фіксуються початкові параметри вимірів, а в іншій (компенсаційній) - поточні. Термостабілізація цих місткостей мінімізує збурення від теплового впливу градієнтів параметрів навколишнього середовища. Виконаний аналіз розподілу енергії при контролі герметичності полого об'єкта по методу фіксованих об'ємів. Досліджено термодинамічні параметри фізичних процесів, що відбуваються в закритій термодинамічній системі з урахуванням її негерметичності та теплообміну з навколишнім середовищем. Встановлено закономірність розподілу енергії в еталонній та компенсаційній місткостях, що знаходяться всередині термостата. Показано взаємозв'язок внутрішньої роботи газу, який застосовується для контролю герметичності, та роботи, що здійснюється ним з переміщення маси цього газу.

The work is focused on thermodynamic analysis of parameters which characterize a process of gas escaping from the controlled object with taking into account its heat exchange with the environment. A heat balance equation was formulated, which describes energy distribution when leakage from the hollow objects is monitored by the fixed volume method. The methodology assumes using of two vessels, in one of which (reference vessel) initial measurement parameters are fixed, and in the other (compensation vessel) current measurement parameters are recorded. Thermal stabilization of these vessels minimizes thermal perturbations caused by gradients of environmental parameters. Energy distribution was analyzed at monitoring leakage from the hollow object by the fixed volume method. Thermodynamic parameters of physical processes, which occurred in a closed thermodynamic system were investigated with taking into account rate of the system leak proofness and heat exchange with the environment. Pattern of the energy distribution in the reference and compensation vessels inside the thermostat was set. Interdependence was showed between internal work of the gas, which was used for monitoring the leakages, and the job which was performed for this gas mass motion