ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Габаритная характеристика из "Циклы схемы и характеристики термотрансформаторов " Объем рабочего тела в конце расширения является существенной характеристикой поршневых и турбинных теплоэнергетических и холодильных установок. [c.109] Большие объемы рабочего тела отрицательно сказываются на конструкции поршневых агрегатов они также лимитируют максимальную мощность паровых и газовых турбин, получаемую в одном агрегате, и создают конструктивные трудности. [c.109] Стремление уменьшить габариты цилиндра поршневых двигателей внутреннего сгорания (т. е. получить наибольшую мощность на единицу объема цилиндра) приводит иногда конструктора к необходимости пренебрегать даже энергетической эффективностью. [c.110] Объемной характеристикой прямых циклов служит полный объем рабочего тела в конце процесса расширения, а для обратных циклов — полный объем рабочего тела в начале процесса сжатия. Эта величина обозначена через 1/р. Удельной объемной работой может быть названа обратно пропорциональная Vp. [c.110] Действительно, если обозначить через vo удельный объем в конце расширения рабочего тела, а через /— работу 1 кг рабочего тела, то отношение ljVQ=U, кДж/м , и будет удельной объемной работой. [c.110] Для обратных циклов под i/o следует понимать удельный объем в начале сжатия рабочего тела. [c.110] При данном числе оборотов и заданной мощности объем цилиндра поршневой машины непосредственно характеризуется 1// . Таким образом, удельную объемную работу можно рассматривать как обобщенное индикаторное давление машины для компрессора (как поршневого, так и турбинного механизмов). [c.110] Данном числе оборотов необходимо увеличивать значение удельной объемной работы. [c.111] Рассматривая совокупность циклов, ограниченных верхней и нижней температурой, можно выделить такой из них, который обладает наибольшей удельной объемной работой. Цикл, удовлетворяющий условию получения максимальной удельной объемной работы, будем называть габаритным циклом, так как при его реализации будут получены наименьщие габариты теплового Двига теля или холодильной машины. [c.111] Габаритный цикл будет удовлетворять условию получения минимального Ур или максимальной Поэтому для решения задачи определения габаритного цикла достаточно найти экстремальное значение Ур, определяемое уравнением (5-4). [c.111] Для рассматриваемой совокупности циклов значения Уа. и ql, входящие в уравнение (5-4), меняются, а значения N и п, так же как и (Г—Го)/Г, можно считать постоянными. [c.112] Находя для этого случая экстремальное значение Ур, получаем следующее условие в габаритном газовом цикле Карно степень изотермического расщирения равна основанию натуральных логарифмов, т. е. условием для габаритного газового цикла Карно будет соотношение между объемами ис/иь=е. Тепловой заряд 1 для габаритного цикла Карно при этом оказывается равным ЯТ. Именно при выполнении этих условий в тепловом двигателе, работающем по циклу Карно, будет получена наибольшая удельная объемная мощность, т. е. среднее индикаторное давление двигателей будет максимальным. [c.112] Отклонение от габаритного цикла в одну или другую сторону приведет к падению удельной объемной мощности двигателя. [c.112] Проведем теперь аналогичное исследование для циклов с изохорным подводом, тепла. Совокупность этих циклов, осуществлясхмых в одинаковых температурных интервалах, изображена на рис. 5-6 (циклы 1-2-3-4-1, 1-2 -3 -4 -1 и т. д.). Рассматриваемые циклы не обладают, как это имело место для циклов Карно, одинаковыми термическими КПД. Несмотря на то, что удельные объемы в конце расширения в циклах 1-2-3-4-1, 1-2 -3 -4 -1, 1-2 3 -4 -1 и т. д. одинаковы, значения для этих циклов различны. [c.112] Т 2=(Г+Го)/2, т. е. в габаритном газотурбинном цикле температура конца адиабатного сжатия должна быть равна среднему арифметическому температур Т и Т о. [c.113] Мы рассматривали задачу нахождения габаритного цикла при постоянстве граничных температур, но в некоторых случаях габаритный цикл целесообразно определять при ином ограничении. [c.113] Рассмотрим обратные паровые циклы. Если в паровой компрессионной машине давление кипения рх оставлять постоянным и изменять давление конденсации р, то удельная объемная работа цикла будет возрастать с ростом давления конденсации. Если же фиксировать давление конденсации р и менять давление кипения рх, то можно определить отношение давлений р/рх, которому будет отвечать максимальное значение /и для цикла. Этой же величине будет отвечать и максимальное среднее индикаторное давление в компрессоре. [c.113] Таким образом, показатель адиабаты для рассматриваемого рабочего вещества вполне определяет численное значение отношения давлений, которое обеспечиЬает максимальную удельную объемную работу. Следовательно, при этом отнощении давлений холодильная ма-щина будет потреблять наибольщую мощность. [c.114] Режим работы холодильной машины, отвечающий отношению давлений, определяемому уравнением (5-9), является характерным он играет значительную роль при определении необходимой мощности двигателя, приводящего в действие компрессор. [c.114] Давление кипения, отвечающее максимуму для большинства рабочих веществ, применяемых в холодильной технике, оказывается равным примерно 1/3 давления в конденсаторе. [c.114] Вернуться к основной статье