ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Факторы, влияющие на внутреннюю необратимость циклов из "Циклы схемы и характеристики термотрансформаторов " рассмотренные нами до сих пор, удовлетворяли условию внутренней обратимости, хотя условия внешней обратимости в них не выполнялись. [c.121] Сопоставлять по значению коэффициента преобразования циклы, давлетворяющие одновременно условиям внутренней и внешней обратимости, можно только условно, так как каждый вполне обратимый цикл есть образец, обладающий для данного случая изменения температур источников и приемников тепла наибольшим коэффициентом преобразования . [c.121] Характеристикой теплоиспользования действительного цикла является эффективный коэффициент преобразования Оэ, равный отношению действительно полученной в ликле работы /д к затраченному теплу, т. е. [c.121] Рассмотрим газотурбинные циклы. На рис. 5-9 в р, 0-диаграмме изображен газотурбинный цикл, составленный двумя адиабатами и двумя изобарами. Теоретическая работа цикла при соблюдении условий внутренней обратимости равна разности теоретических работ турбины и компрессора, т. е. [c.122] Покажем, что при одной и той же степени внутренней необратимости процессов, совершающихся в турбине и в компрессоре, эффективный коэффициент преобразования будет тем выше, чем ближе к нулю х. [c.122] Анализ уравнения (5-12) показывает, что с приближением X к нулю относительный КПД увеличивается, достигая в пределе наибольщего значения, равного a . При увеличении отнощения работ, напротив, относительный КПД уменьщается. [c.123] Таким образом, х характеризует влияние внутренней необратимости процессов на использование в установке подведенного тепла большое значение х может совершенно обесценить цикл, обладающий высоким коэффициентом преобразования. Именно малое, близкое к нулю значение х в цикле Ренкина и заставляет выбрать этот цикл, а не цикл Карно практическим образцом для паросиловых установок. [c.123] Высокое, близкое к единице, значение этой характеристики в газотурбинном цикле не давало долгое время возможности осуществить экономичную газотурбинную установку, способную конкурировать с паротурбинной установкой или с двигателем внутреннего сгорания. [c.123] Ранее указывалось, что преимущество регенерации тепла, в газовых циклах заключается в уменьшении диапазона давлений. Однако основное преимущество регенерации тепла в газовых циклах выявляется только при рассмотрении внутренне необратимых процессов. [c.124] Сравним регенеративный газотурбинный цикл с обычным газотурбинным по значению характеристики х. [c.124] Приближение цикла к элементарному связано с изменением характеристики х, вследствие чего меняется также влияние потерь от внутренней необратимости а относительный КПД. Однако по отношению к этой характеристике оба цикла ведут себя существенно различно. [c.124] Таким образом, отношение работ х для регенеративного цикла в пределе равняется отношению граничных температур. Это простое соотношение позволяет определить предельное значение характеристики л для регенеративного газотурбинного цикла. [c.125] Приведенный вывод был сделан нами в предположении, что рабочее тело представляет собой идеальный газ. Более точное значение характеристики х можно получить, выражая работы /1 и /2 через энтальпии в соответствующих точках. Однако, как показывают расчеты, для многих практически важных случаев с достаточной точностью можно пользоваться соотношением (5-14). [c.125] не применяя регенеративного теплообмена, переходить, стремясь к увеличению коэффициента преобразования, от цикла а-Ь-с-й-а к циклу а-Ь -с -ё -а, то при этом будет происходить ухудшение относительного КПД вследствие стремления характеристики х к единице. [c.126] не применяя регенеративного теплообмена, напротив, совершать переход от элементарного цикла а-Ь -с -й -а к элементарному циклу а-е - -к-1 -й -а, сообщая и отнимая извне тепло в процессах е -к и 1 -й, то можно получить в пределе значение характеристики X, равное Т о/Г. Следовательно, приближаясь к циклу а-е - -к -1 -й -а без применения регенерации, можно было бы получить, так же как п в регенеративном цикле, достаточно малое значение характеристики х. Однако без регенерации приближение к циклу с малым значением х будет связано с падением коэффициента преобразования. [c.126] Таким образом, в регенеративном цикле становится возможным получение более высокого значения относительного КПД при том же значении коэффициента преобразования, что и в цикле без регенерации. [c.126] Для правильной ориентации при выборе цикла необ-ход шо учитывать, что приближение к элементарному циклу сопряжено с ухудшением габаритной характеристики, так как значение удельной объемной работы / при этом уменьшается, растут также и другие потери, о которых речь пойдет ниже. [c.126] Поэтому отклонение от габаритного цикла и приближение к элементарному циклу а-е -[ -к -1 -с1 -а приведут к уменьшению удельной объемной. работы, что может вызвать конструктивные трудности при проектировании турбины. [c.127] Наряду с существенными преимуществами при использовании регенерации тепла возникает специфический источник потерь, связанный с необратимым теплообменом в регенераторе. При осуществлении теплопередачи в регенераторе необходимо иметь конечную разность температур между рабочим телом, отдающим тепло (в процессе 1-ё на рис. 5-10), и рабочим телом, воспринимающим это тепло (в процессе е-[). [c.127] Таким образом, осуществление регенерации тепла неизбежно приводит к дополнительному источнику потерь вследствие внутренней необратимости. Эта специфическая для регенеративного цикла потеря в большей степени сказывается на эффективном коэффициенте преобразования в том случае, когда тепловой заряд цикла мал. [c.127] Вернуться к основной статье