ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Идеализированный цикл теплового двигателя с изохорным процессом подвода энергии в тепловой форме из "Основы теории тепловых процессов и машин Часть 2 Издание 3 " Развитие научно-технической мысли привело к тому, что в современных тепловых двигателях в качестве источников энергии в тепловой форме используются вещества, которые в результате химического превращения выделяют большое количество энергии в тепловой форме. Это происходит, как правило, при их окислении (сгорании). Правильнее будет сказать, что при окислении происходит преобразование энергии из химической формы в тепловую форму. В естественных условиях реакции окисления этих веществ обычно не происходит. Эти реакции могут быть вызваны внешними воздействующими факторами. Вещество, которое в результате реакции окисления преобразует энергию из химической формы в тепловую форму, называют топливом. При определенных условиях реакции окисления топлива происходят почти мгновенно, поэтому логично предположить, что и энергия в тепловой форме подводится к рабочему телу тоже мгновенно. [c.123] Так как Тс Та, то Wa- 0. Это означает, что энергия в механической форме Wa- передается от окружающей среды к рабочему телу (на это указывает знак минус ). [c.123] Энергия Wa- , передаваемая рабочему телу окружающей средой в механической форме, численно равна площади фигуры (в некотором масштабе) a- -V -Va (рис. 9.7). [c.124] Так как в изохорном процессе -z (рис. 9.7) давление рабочего тела резко возрастает, то количество Q -z подводимой энергии в тепловой форме ограничивается величиной максимального давления рабочего тела pz = Ртах) по условиям ПРОЧНОСТИ деталей расширительной машины. [c.124] Так как Ть то количество энергии W -b в механической форме, определяемой по формуле (9.59), будет величиной положительной Wz-ь 0). Следовательно, энергия в механической форме отводится от рабочего тела. Знак минус в выражении (9.59) указывает на то, что в процессе z-b внутренняя энергия рабочего тела понижается. Это происходит из-за того, что от рабочего тела отводится энергия (в механической форме). Говорят, что рабочее тело совершает положительную работу . Следует помнить, что термин работа указывает лишь на способ передачи энергии от одного тела к другому. [c.125] Левые части равенств (9.64) и (9.67) равны, поэтому равны их правые части, т. е. [c.126] График цикла в 5-Г-координатах представлен на рис. 9.9. В процессе а-с рабочее тело адиабатически сжимается. К рабочему телу подводится энергия только в механической форме, и не отводится ни в какой форме. Следовательно, внутренняя энергия рабочего тела возрастает (ДС/о-с 0), поэтому возрастает его температура (ДТо с 0). Энтропия тела в процессе а-с не изменяется ASа-с = 0), так как ра чее тело и окружающая среда не обмениваются энергией в тепловой фюрме Qa- = 0). [c.127] В изохорном процессе -z к рабочему телу подводится энергия в тепловой форме в количестве Qi. Так как объем рабочего тела не изменяется. [c.127] Здесь учтено, что в процессе -z объем рабочего тела не изменяется (V = V ) (рис. 9.7), поэтому 1п(К/Ю = 1п1 = 0. [c.128] Так как р Рс, то 1п(р /рс) О, следовательно, изменение энтропии в процессе -z положительно (Д5с- 0). Таким образом, на тепловой диаграмме (рис. 9.9) изохорный процесс подвода энергии в тепловой форме -Z к рабочему телу изображается в виде логарифмической кривой. [c.128] Так как Ра рь, то 1п(ро/рь) О, поэтому Д5ь-о О- Это означает, что в процессе Ь-а энтропия рабочего тела уменьшается. [c.128] Таким образом, в цикле с изохорным процессом подвода энергии в тепловой форме к рабочему телу требуется ограничение его степени сжатия из-за ограниченной прочности деталей расширительной машины. По этой причине в двигателях с изохорным процессом подвода тепловой энергии степень сжатия рабочего тела наименьшая. [c.129] Как указывалось ранее, в двигателях, работающих по такому циклу, энергия в тепловой 4юрме подводится к рабочему телу очень быстро — поршень расширительной машины в этот промежуток времени почти не перемещается. Такие тепловые двигатели получили другое название — двигатели с быстрым подводом тепловой энергии к рабочему телу. [c.129] Из выражения (9.78) видно, чем меньше продолжительность цикла Ь при прочих неизменных условиях, тем большей индикаторной мощностью опадает расширительная машина. [c.129] Для этого потребуется осуществить регулирование скорости подвода энергии к рабочему телу в тепловой форме. [c.130] Вернуться к основной статье