Адиабатный процесс истечения газа.
Скорость истечения газа при адиабатном процессе определяется:
22 билет! Взаимосвязь термодинамических и геометрических параметров в потоке газа. Уравнение профиля канала. Термодинамические параметры-это ряд велечин характеризующих, свойства каждой системы. (Давление, температура, удельный объем, плотность и т.д.) Геометрические параметры – числовые величины, определяющие размеры, форму, расположение поперечного сечения. Взаимосвязь термодинамических и геометрических параметров заключается в том, что давление обусловлено взаимодействием молекул рабочего тела с поверхностью и численно равно силе, действующей на единицу площади поверхности тела по нормали к последней. Термодинамические параметры зависят от геометрических параметров, в частности от площади. Также эта зависимость наблюдается в уравнение профиля канала. dS/S=1/K((1/(M^2))-1)dp/p dS-изменение площади S-площадь M-число маха (M=w/wзв) p-давление dp-изменение давления M<1, то w<wзв M>1, то w>wзв
Билет№23 Сопла - специально спроектированные каналы для разгона рабочей среды и придания потоку определенного направления. Назначение сопла - преобразование потенциальной энергии тела в кинетическую, поэтому для анализа происходящего в нем процесса начальная скорость потока несущественна и можно принять DI=0 , тогда уравнение I з. термодинамики при адиабатном истечении рабочего тела через сопло dp=h1-h2. Билет№24 Диффузор - участок трубопровода, в котором происходит торможение потока жидкости или газа и повышение давления. «Это устройство обратное соплу». При падении Vср(скорости) давление в направлении течения растет и кинетическая энергия потока частично преобразуется в потенциальную. Преобразование энергии в диффузоре сопровождается возрастанием энтропии и уменьшением полного P. Потери - разность на выходе и входе. Потерянная часть кинетической энергии затрачивается на L против сил трения и необратимо переходит теплоту.
Билет №25. Исследование процесса дросселирования. Эффект Джоуля-Томсона. Отношение изменения температур реального газа при дросселировании без подвода и отвода теплоты и без совершения в нём работы к изменению давления в этом процессе называют эффектом Джоуля-Томсона. Для идеального газа эффект Джоуля-Томсона равен нулю, т.к. температура газа в результате процесса дросселирования не изменяется. Дросселирование (мятие) – необратимый процесс, в котором давление при прохождении газа через суживающееся отверствие уменьшается без совершения внешней работы. Уравнение процесса дросселирования: при начальной и конечной скорости газа 1 и 2 и внутренней энергией (кин.) U1 и U2: 1 и 2 мало чем отличаются друг от друга, то изменением внешней кинетической энергии можно пренебречь и считать:
Энтальпия в результате дросселирования не измениться. Билет №26. Прямые и обратные циклы, их назначение. Циклом называется ряд последовательных процессов, в результате которых вещество возвращается в исходное состояние. Процесс называют обратимым, если его можно провести в обратном направлении так, что и вещество, и окружающая среда пройдут те же промежуточные состояния. Обратимый процесс возможен, если выполняются 2 условия: 1.Процесс должен быть равновесным, т.е. при его протекании все параметры скорость, давление и температура в каждой точке вещества одинаковы. 2.Температура источника тепла должна быть близкой к температуре вещества, т.е. температура вещества в процессе изменяется, то требуется бесконечно большое количество источников тепла с близкой температурой. Т.е. оба условия не выполнимы, обратимый процесс - это научная абстракция, все реальные процессы не обратимы. Прямой цикл Карно.
V 1-2 изотермическое расширение газа при подключении к горячему источнику с Т1=Т2 g1= RT1lnV2/V1 2-3 адиабатическое расширение при отключение о горячего источника с изменением температуры Т3/Т2=(V2/V3)k-1 3-4 изотермическое сжатие при подключении к холодному источнику Т3=Т4, g2= - RT3lnV4/V3=RT3lnV3/V4 4-1 адиабатическое сжатие при отключении от холодного источника с изменением температуры T1/T4=(V4/V1)k-1 nt= lц/g1= (g1-g2)/g1=1 – g2/g1 lц=g1 – g2 nt=1 – (RT3 lnV3/V4)/(RT1lnV2/V1)=1 - T3/T1 т.к. Т1=Т2, а Т3=Т4, то Т4/Т1=Т3/Т2 (V4/V1)k-1=(V1/V4)k-1 V2/V3=V1/V4 V2V4=V1V3 V2/V1= V3/V4 Ln(V2/V1)k-1=ln(V3/V4)k-1 nt=1 – Tхол/Тгор Формула Карно Цикл Карно идеальный самый высокий термический КПД, на практике не применяется из-за высоких температур и давления, которые развиваются в цикле, что делает двигатель очень громоздким. Обраный цикл Карно. То же самое только в другую сторону. Идеальный цикл холодильной машины.
28 Циклы паротурбинных установок (ПТУ)
Паротурбинная установка является основой современных тепловых и атомных электростанций. Рабочим телом в таких установках является пар какой-либо жидкости (водяной пар). Основным циклом в паротурбинной установке является цикл Ренкина. Принципиальная схема ПТУ показана на рис.7.1 и процесс получения работы происходит в следующим образом. В паровом котле (1) и в перегревателе (2) теплота горения топлива передается воде. Полученный пар поступает в турбину (3), где происходит преобразование теплоты в механическую работу, а затем в электрическую энергию в электрогенераторе (4). Отработанный пар поступает в конденсатор (5), где отдает теплоту охлаждающей воде. Полученный конденсат насосом (6) отправляется в питательный бак (7), откуда питательным насосом (8) сжимается до давления, равного в котле, и подается через подогреватель (10) в паровой котел (1). Рассмотрим цикл Ренкина на насыщенном паре. Схема установки отличается от предыдущей схемы тем, что в данном случае будет отсутствовать перегреватель. Поэтому на турбину будет поступать насыщенный пар. На рис.7.2,а изображен цикл Ренкина в TS-диаграмме. Процессы: 3-1 – подвод теплоты от источника в воде q1, состоит из двух процессов: 3-3/ - кипение воды в котле; 3/-1 – испарение воды в пар при постоянном давлении; 1-2 – в турбине пар расширяется адиабатически; 2-2/ - пар конденсируется и отдает тепло q2 охлаждающей воде; 2/-3 – конденсат адиабатически сжимается. Термический к.п.д. цикла Ренкина определяется по уравнению: ht = (q1 – q2)/q1 . (7.1) Так как: q1 = h1 – h3 ; q2 = h2 – h2/ , то ht = [(h1 – h2) - (h3 – h2/)] /( h1 – h3) = l / q1. (7.2) Полезная работа цикла равна разности работ турбины и насоса: l = lт – lн , где: lт = h1 – h2 , lн = h3 – h2/ . В основном lт >> lн , тогда считая h3 = h2/ , можно записать:
ht = (h1 – h2)/( h1 – h3) . (7.3) Теоретическуя мощность турбины рассчитывают по формуле: Nт = (h1 – h2)·D/3600 , [Вт] (7.4) где: D = 3600·m – часовой расход, [кг/ч] m – секундный расход, [кг/с]
29 Холодильные установки- устройства для получения и непрерывного поддерживания температуры ниже температуры окружающей среды.
Вопрос №29.Схема и цикл воздушной холодильной установки. q1 P q1
dq=0 dq=0 q2 4 1 -80°C -10°C q2 v 1-2: адиабатное сжатие возд. Компрессором с повышением температуры. 2-3: охлаждение воздуха в теплообменнике до t °окр среды 3-4: адтабатич. Расширение в детандре с резким падением t. T4=T3(p4/p3)^(k-1)/k 4-1: холодный воздух забирает тепло из охлож. Помещения Эффективность: q2/lц = q2/ q1-q2 nt=l/ q1= q1-q2 /q1 Q=G*q2 Расход воздуха недостатки: -низкий холодильный коэффициент 2-2,2 -низкая холодопроводимость и большой расход возд.
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (352)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |