ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.04.2019
Просмотров: 1483
Скачиваний: 1
10. Определение показателя политропы. Расчет произвольного процесса идеального газа
11 Билет. Прямые и обратные циклы. Определение эффективности циклов. Циклы как метод
Термодинамического анализа.
А)Прямые циклы – это циклы всех теплосиловых установок . В координатах Р-V прямые
циклы имеют направление по ходу часовой стрелки.
Рис. 1.9. Прямой цикл
Замкнутый процесс 1а2б1, в котором газ то расширяется, то подвергается сжатию и проходит через
исходное состояние (точку 1), называют круговым процессом или циклом. Цикл, очерченный по часовой
стрелке, называют прямым. Площадь прямого цикла выражает полезную работу:
l
п
= l
расшир.
– l
cжатия
= l
1a2
– l
2б1
= площади 1а2б1.
По прямому циклу работают тепловые двигатели, по обратному – холодильные установки.
Эффективность прямых циклов оценивают по величине термического КПД цикла, показывающего,
какую долю подведенной теплоты газ превращает в полезную работу. Формула КПД
,
где q
1
, q
2
–
соответственно количество подведенной и отведенной за
цикл теплоты.
Б)
Рис. 1.10. Обратный цикл
Цикл, очерченный против часовой стрелки, называют обратным (рис. 1.10).
Обратные циклы-Это процессы которые не могут самостоятельно протекать в природе, для
их осуществления необходимы затраты энергии. (из Лекции)
Характеристикой эффективности обратных циклов является холодильный коэффициент,
представляющий собой отношение отведенной от охлаждаемого тела теплоты q
2
к затраченной
на это работе цикла l
3
.
В)
«Метод циклов» заключается в поэтапном наращивании необратимостей в цикле Карно (последовательном
«ухудшении» идеального цикла), которые обусловлены реальными условиями работы каждого элемента в составе
холодильной машины (теплового насоса).
«Метод циклов» - это пошаговый метод, основные этапы которого представлены на рис.5.1.
Рис.5.1. Основные этапы «метода циклов»
Цикл-образец - это обратимый (идеальный) цикл с минимально необходимым набором процессов, т. е. элементов в
составе холодильной машины или теплового насоса. В качестве цикла-образца, по рекомендациям Международного
Института Холода 1938 года, принимают обратный обратимый цикл Карно. В настоящей книге будет показано, что
любой обратимый цикл может быть использован в качестве цикла-образца.
Эталонный цикл - это цикл машины с минимально необходимым набором процессов (элементов) и свойственных им
необрати - мостей. Эталонный цикл можно назвать «самым теоретическим» из действительных и «самым
действительным» из теоретических. Понятие «эталонный цикл» не является установившимся и зависит от типа
холодильной машины (теплового насоса).
Действительный цикл - это цикл машины с полным набором основных и вспомогательных элементов (процессов) и
свойственных им необратимостей.
***
Простейшая парокомпрессорная холодильная машина (тепловой насос) состоит из 4 основных элементов:
компрессора, конденсатора, дроссельного вентиля
и испарителя. Следовательно, имеют место следующие
необратимости:
• необратимость в процессе сжатия в компрессоре;
• необратимость в процессе дросселирования;
• необратимости в процессах теплообмена между рабочим веществом и внешними источниками тепла при подводе и
отводе тепла в цикле.
Будем считать, что перечисленные необратимости вызваны исключительно реальными условиями эксплуатации
каждого из 4 элементов при условии, что тепловой контакт между элементом и окружающей средой отсутствует
(п.2.5)***(
Косвенно, не знаю нужно или нет!) .
12 Билет. Прямой цикл Карно. Основные выводы.
Этот цикл был предложен в 1824 г. французским инженером и ученым Сади Карно. В отличие от прямого
цикла (рис. 1.9), нарисованного произвольно, цикл Карно состоит из конкретных процессов: двух изотерм и
двух адиабат (рис. 1.11). Здесь 1 кг газа расширяется в цилиндре по изотерме 1–2 с подводом теплоты q
1
,
затем по адиабате 2–3, совершая значительную работу (площадь 1233’1’1). Затем газ сжимается по изотерме
3–4 с отводом теплоты q
2
и адиабате 4–1, на что затрачивается работа (площадь 3411’3’3).Из точки 1 цикл
повторяется.
13 Билет.