ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы РАБОЧИЕ ЦИКЛЫ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Глава десятая СЖАТИЕ ГАЗОВ И ПАРОВ 10- 1. Основные понятия из "Техническая термодинамика Издание 3 " При некоторой температуре Т , которую мы обозначим через достигает максимума дальнейшее увеличение приводит к уменьшению т] , который может стать меньше т] . Отметим также, что при сравнительно низких значениях температуры теплоотдатчика в точке А регенерация тепла может привести к снижению термического к. п. д. при любом значении температуры Т/. Это имеет место, например, в цикле с изотермическим подводом тепла, изображенном на рис. 9-9. Для того чтобы в этом случае теплообмен между рабочим телом и теплоотдатчиком при регенерации тепла был возможен, необходимо снизить температуру в процессе аЬ, что приведет к уменьшению средней температуры подвода тепла в цикле и соответственно к снижению термического к. п. д. [c.179] Всякий тепловой двигатель есть совокупность взаимодействующих друг с другом рабочего тела и источников тепла. В результате этого взаимодействия 1 кГ рабочего тела в течение цикла получает от теплоотдатчиков определенное количество тепла 71 и отдает теплоприемникам также определенное, но меньшее количество тепла 2 абсолютная величина дх и 92 характеризует изменение в состоянии теплоотдатчиков по истечении цикла, а их разность составляет удельную полезную внешнюю работу I двигателя за цикл. [c.179] Условия, в которых происходит взаимодействие между рабочим телом и источниками тепла, определяют особенности данного двигателя. [c.179] В реальньих тепловы1Х двигателях теплоприемником является окружающая среда, т. е. атмосфера, а теплоотдатчиком— продукты сгорания топлива, имеющие температуру, большую температуры t окружающей среды. Исключение составляют ядерные энергетические установки, в которых тепло выделяется в результате расщепления ядер атомов. [c.179] В некоторых тепловых двигателях газообразные продукты сгорания служат одновременно рабочим телом такие двигатели называются двигателями внутреннего сгорания. В других тепловых двигателях, например в паросиловых установках, продукты сгорания являются только теплоотдатчиком, а функции рабочего тела выполняют жидкая и паровая фазы особого вещества. [c.179] Рассмотрим какой-либо из двигателей внутреннего сгорания. Если топливо сгорает полностью и утечек тепла нет, то количество выделившегося тепла и температура горения будут иметь наибольшие из возможных в данных условиях или теоретические значения 7 и г г . [c.180] Величина называется работоспособностью количества тепла йд. [c.180] Этот результат может быть получен и непосредственно из общего уравнения (3-21), согласно которому действительная полезная работа равна максимальной работе /макс, равной в рассматриваемом случае работоспособности тепла за вычетом потери работоспособности T As. [c.181] Эффективный к. п. д. характеризует долю полезного используемого в установке тепла с учетом всех потерь, а следовательно, и экономичность теплосиловой установки в целом. Из двух теплосиловых установок наиболее экономнчва та, у которой эффективный к. п. д. больше. Максимум эффективного к. п. д. всей установки в целом определяет оптимальные условия работы теплосиловой установки. [c.181] Формула (9-13) относится, понятно, и к тем случаям, когда часть тепла или работоспособного рабочего тела отбирается из установки для собственных нужд, (например, на регенеративный подогрев питательной воды, паровое дутье и т. п.). [c.181] Любая теплосиловая установка состоит из ряда элементов или узлов, в которых последовательно осуществляется изменение состояния рабочего тела. [c.181] Необратимость процессов в каждом из элементов установки приводит к уменьшению или потере производимой установкой полезной работы. [c.181] Рабочее тело из /-го элемента поступает в следующие элементы установки, имеющие более низкую температуру. Здесь за счет поглощенного в /-М элементе тепла рабочее тело производит дополнительную полезную работу, т. е. потерянная в /-м элементе работа в последующих элементах частично преобразуется снова в полезную работу. [c.182] Величина 7 Д5 характеризует уменьшение работоспособности вследствие необратимости в /-м элементе и поэтому называется потерей работоспособности в этом элементе. [c.182] Оюдовательно, общая потеря полезной работы в установке равна сумме потерь работоспособности (а не работы ) во всех элементах установки. Этот результат имеет существенное значение для установления правильной характеристики термодинамического совершенства действительных процессов. [c.182] Как известно, совершенство процесса в каком-либо элементе теплосиловой установки обычно характеризуют так называемьим относительным внутренним к. п. д. этого элемента, равным в случае элементов, предназначенных для получения механической работы, отношению действительной работы к теоретической, а в случае элементов, предназначенных для передачи тепла, — отношению количества полезно переданного тёпла к предельно возможному, теоретическому значению его. [c.182] Относительный внутренний к. п. д. определяет потери работы только в данном элементе и поэтому не оценивает возможной компенсации этих потерь в последующих элементах теплосиловой установки. Из этого следует, что по известным значениям внутренних к. п. д. элементов установки лишь приближенно можно определить эффективность работы всей установки в целом и с той же степенью приближения установить наивыгоднейшие условия работы каждого из элементов, при которых эффективность установки будет оптимальной. Сказанное будет вполне ясно, если вспомнить, что сумма потерь работы в отдельных элементах установки не равняется действительной потере работы во всей установке (численно равной общей потере работоспособности), но всегда больше ее, причем потеря работы в каком-либо элементе влияет вследствие изменения параметров рабочего тела, а следовательно, и условий протекания процесса на потери работы в других элементах. [c.183] Численное значение относительного внутреннего к. п. д. дает представление лишь о потере работы в данном процессе, но не о потере работоспособности, которая одна только непосредственно связана со степенью совершенства процесса поэтому относительный внутренний к. п. д. не может служить исчерпывающей характеристикой термодинамического совершенства действительньпх процессов. [c.183] Вернуться к основной статье