Диаграмма потоков тепла

Фиг. 81. Диаграмма потоков тепла.

Соответствующие состояния жидкости и пара в любом сечении ректификационной колонки определяются с помощью полярной диаграммы в координатах энтальпии — состав. Это соотношение может быть найдено применением уравнения энергии установившегося потока к одному из концов колонки. Пусть We обозначает маосу потока пара на выходе в сечении Е (рис. 22-4) w — поток жидкости и w" — поток пара в сечении S, а Q — поток тепла, уходящего из системы в верхней части колонки все величины даются для одинакового периода времени. Тогда [c.212]

Недостатком такого цикла является неизбежное опережение подвода тепла и опережение охлаждения. Подвод тепла происходит во время всего хода сжатия из-за уменьшения поверхности теплоотдачи, а охлаждение — на протяжении всего хода расширения. Кроме того, газ одновременно сообщается с горячим и холодным источниками тепла, что вызывает поток тепла от горячего источника к холодному, хотя внутри газа теплопроводность отсутствует. Тем не менее при некоторых условиях работа цикла достаточна для поддержания автоколебаний даже при наличии тормозящей поршень электромагнитной силы, когда он отдает энергию во внешнюю цепь. На Г—- -диаграмме рис. 8 цикл изображен пунктиром, он имеет вид колокола. [c.56]

Так как циклы многих тепловых двигателей содержат изобарические участки, а ряд двигателей (турбины, реактивные двигатели) основывается на использовании энергии адиабатического потока газа или пара, то i—5 диаграмма находит применение для расчета рабочих циклов этих двигателей. Особенно удобно рассчитывать с помощью этой диаграммы циклы с изобарическим подводом и отводом тепла. [c.133]

Потери внутренние и внешние. Внутренние потери кинетической энергии вновь превращаются в тепло в проточной части турбины, влияя таким образом на состояние рабочего тела. К этой группе относятся потери, вызываемые трением и вихреобразованием на лопатках, утечками через зазоры внутри машины, трением дисков или барабана о пар, а также потери кинетической энергии, уносимой потоком после рабочего колеса и далее не используемой. Все перечисленные потери можно нанести на энтропийной диаграмме и таким образом учесть их влияние на расчётные параметры пара. [c.138]

Заканчивая обзор методов тепловой защиты, можно построить диаграмму (рис. 1-6,а), иллюстрирующую области их применения. Системы с накоплением тепла имеют ограничения как по суммарному количеству подведенного тепла, так и по максимальному удельному тепловому потоку (из-за ограниченности коэффициента теплопроводности). [c.25]

Если происходит смешение двух потоков влажного воздуха, при котором в процессе перемешивания не подводится тепло и не совершается работа против внешних сил, то параметры смеси (г, , <р ,. d , t ) легко определяются по г — rf-диаграмме. [c.112]

Распределение потерь тепла ясно из табл. 1, а также из диаграммы тепловых потоков (фиг. 20). [c.35]

Изменение состояния, претерпеваемое потоком воздух — топливо , когда он служит источником тепла, является процессом в установившемся потоке в ходе которого не передается работа через границы потока, однако значительная работа может совершаться при входе в установку и выходе из нее. Для подобного процесса, изображенного в виде диаграммы на рис. 16-1, тепло, переданное наружу, определяется выражением [c.143]

На рис. 21 показана Т—5-диаграмма энергетической установки с МГД-генератором и газотурбинным циклом. Нагретый газ расширяется в сопле и проходит через МГД-канал 1—2), где механическая энергия потока непосредственно преобразуется в электрическую. Затем рабочее тело последовательно охлаждается в высокотемпературном 2—3) и низкотемпературном 3—4) регенераторах, концевом охладителе 4 -5) и сжимается в компрессорах с промежуточным охлаждением (5—6 7—8 9—10). После компрессора высокого давления газ нагревается в низкотемпературном регенераторе 10—It), расширяется в турбине (//—12), служащей приводом компрессоров, и после подогрева в высокотемпературном регенераторе 12—13) подается в источник тепла. [c.39]

Из сказанного следует, что цикл ТРД осуществляется следующим образом (р, у-диаграмма на рис. 10-33) сжатие воздуха в турбокомпрессоре от атмосферного давления до давления р происходит по адиабате 1-2. Затем к рабочему телу подводится тепло выделяющееся при сгорании топлива этот процесс происходит при постоянном давлении (изобара 2-3). Расширение рабочего тела (воздух- -продукты сгорания) в газовой турбине и затем в реактивном сопле 3 двигателя осуществляется по адиабате 3-4 (от точки 3 до точки Ъ — отдача работы в газовой турбине, а от точки Ъ до точки 4 — ускорение потока в сопле). Цикл замыкается изобарой 4-1 при давлении, равном атмосферному. [c.347]

В Т 5-диаграмме (рис. 12-20) этот цикл может быть изображен только условно, поскольку в турбине общий поток иара разделяется на две части и в каждой из них состояние иара изменяется ио-разному. Для основной части иара, поступающей в конденсатор, он изображается фигурой J-2-3-4-5-1, а для той части, которая поступает в отбор — фигурой I-6-7-8-4-5-1. Соответственно по-разному изображается и тепло, регенерированное 222 [c.222]

Процесс подвода тепла к потоку теплоносителя сопровождается возрастанием энтропии локальных объемов теплоносителя и на диаграмме TS изображен в виде отрезка аЬ (рис, 1, б). Точка Ь определяет конечное паросодержание теплоносителя на выходе из канала. [c.177]

Как и в случае статического нагружения, при циклическом упругопластическом деформировании имеет место выделение тепловой энергии, величина которой может быть зарегистрирована по описанной выше методике. Однако характер диаграммы изменения градиента температур в переходной части образца при прохождении через нее теплового потока за п циклов имеет иной характер (рис. 3.9, б), чем при статическом нагружении (рис. 3.9, а). В зтом случае площадь данной кривой будет характеризовать величину тепла, прошедшего через переходную часть образца за время т, в течение которого осуществлялся процесс циклического деформирования и проходила стадия стабилизации теплового режима после прекращения нагружения. [c.71]

Были продемонстрированы две ценные особенности этой новой термодинамической характеристики. Во-первых, если изобразить путь внутренне обратимого процесса на диаграмме, абсциссой которой служит энтропия, а ординатой — термодинамическая температура, то площадь между абсциссой и кривой, соответствующей пути процесса, будет равна количеству тепла, поступающему в систему (или уходящему из нее) в ходе рассматриваемого процесса. Во-вторых, в адиабатических обратимых процессах энтропия должна оставаться постоянной (это непосредственно следует из определения энтропии). Поэтому такие процессы были названы изэнтропическими. Далее было показано, что определение энтропии приводит к двум особенно полезным выражениям для TdS в случае простых систем одно из этих выражений было использовано при оценке обратимой полезной работы в процессах со стационарными потоками. [c.185]

Описываемая калориметрическая установка сконструирована таким образом, что позволяет непосредственно записывать указанные диаграммы. Для этого блок дифференциального датчика температуры с помощью дифференциальной термопары, спаи которой расположены по обе стороны теплового барьера, разделяющего нагреватель и образец, поддерживает постоянный перепад температуры на этом барьере. Таким образом, тепловой поток через барьер и приток тепла к образцу сохраняют неизменную величину. [c.117]

В холодильных установках с регенерацией тепла также происходит замыкание некоторых потоков эксергии. В установках с сопряженной работой компрессора и детандера изменение эксергии в детандере переходит в механическую работу, которая возвращается компрессору. Это приводит к уменьшению потребления организованной энергии от силовой трансмиссии или электромотора для привода компрессора. На диаграмме анергия— эксергия все это представляется в виде замыкающихся потоков. [c.106]

При расчете печи потерю тепла через ее кладку при стационарном потоке можно определить по диаграмме, представленной на фиг. 74, На этой диаграмме справа дана зависимость температуры внешней поверхности стенки печи (вертикаль) от температуры внутренней поверхности (горизонталь) для разных термических сопротивлений г. Слева по кривой определяют удельную потерю тепла 1 ле в секунду— ккал/м сек. [c.129]

Фиг. 74. Диаграмма для определения потери тепла через стенки печи при стационарном потоке.

Рис. 3. 13. К определению количества тепла в изобарном процессе и изменения кинетической энергии потока в адиабатном процессе в / -диаграмме

До сих пор мы рассматривали циклы, в которых процесс расширения пара в двигателе происходил обратимо. В паровых двигателях расширение пара сопровождается рядом потерь. Если иметь в виду паровую турбину, которая среди других двигателей имеет преимущественное распространение на крупных паросиловых установках, то основная потеря в ней — трение в потоке пара, на которое тратится часть работы расширения. Работа трения превращается в тепло, и оно вновь усваивается паром. Это вызы-, вает рост теплосодержания пара в конечном состоянии. Таким образом, если простейший цикл при обратимом расширении изображается в Г -диаграмме, как показано на рис. 4-20, то при расширении с трением конечная точка процесса расширения будет находиться на той же изобаре (так как конечное давление оставалось то же), но несколько правее, положим в точке 2 (рис. 4-23). Самый процесс расширения при учете трения условно изображают прямой 1-2 . Таким образом, в этом случае адиабатный процесс расширения сопровождается ростом энтропии, что объясняется наличием необратимого процесса трения. [c.193]

В то же время есть основания полагать, что вихревой эффект Ранка позволяет получать температуру холодного потока Тс<Та, и, таким образом, значение Та, определяемое соотнощением (7-14), не является предельным значением температуры холодного потока. В пользу этого предположения свидетельствуют и опытные данные. Они показывают, что из-за вакуума в осевой части вихря термодинамическая температура газовых частиц в ней может быть ниже Те. Поэтому газовые частицы, образующие выходящий через диаграмму при атмосферном давлении холодный поток, при расщирении будут отдавать тепло частицам, находящимся в осевой части вихря. Этот процесс теплообмена может привести при достаточно совершенной конструкции вихревой трубы к тому, что будут достигнуты температуры, более низкие, чем те, которые отвечают адиабатному расширению. [c.187]

На рис. 11-19 представлена диаграмма потоков эксергип рассмотренной теплосиловой паротурбинной установки. Эта диаграмма в известной мере напоминает диаграмму потоков тепла (см. рис. 11-17). Однако сходство это — чисто внешнее. Эксергия тепла, выделившегося при сгорании топлива в топке котла, принята здесь за 100% диаграмма показывает, в каких элементах установки и какая доля потока эксергип уходит в виде потерь работоспособности. Следует подчеркнуть, что, как видно из диаграммы, часть (правда, практически пренебрежимо малая) потока эксергип возвращается в. цикл — речь [c.386]

Особенностью эксергетического 1метода является подсчет всех потоков эксергии и их ответвлений в установке. В этом методе применяют диаграмму потоков эксергии или потоков эксергии — анергии, отличающуюся от диаграммы потоков тепла Сенкея тем, что вместо потоков, не отражающих качество тепла, вводятся потоки [c.105]

На фиг. 8 I д на диаграмма потоков пара и конденсата к р чегу схемы, а на фиг. 81—такая же диаграмма, но для потоков те ла в процентах от тепла в паре, ныходлщом из котельной. [c.117]

На рис. 2.7 дана графическая интерпретация энергетического баланса ТЭЭЛ из теллуристого свинца (режим ма кси мал ьной мощности, к. п. д. без учета потерь), построенная по данным теплового баланса табл. 2.1. На диаграмме принят одинаковый масштаб по ширине энергетических потоков. Тепло, подводимое к горячему спаю, переносится к холодному спаю теплопроводностью и теплом Пельтье — Томсона Q x- Разница в величине тепла Пельтье — Томсона горячего и холодного спаев равна общему количеству полученной электроэнергии, половина которой отдается полезной нагрузке. [c.24]

Первая состоит в том, что до сих пор в теплотехнической литературе недостаточное внимание уделялось согласованию исходных позиций анализа с основными следствиями второго принципа термодинамики. Анализ по существу сводился к разным интерпретациям диаграммы Сенкея, где строго соблюдался только принцип сохранения энергии, учитывались утечки тепла в окружающую среду и не учитывались изменения качества потоков тепла, вызванные разными проявлениями необратимости. Отсутствие в анализе учета следствий второго принципа термодинамики вызвало к жизни обилие разнородных по смыслу коэффициентов для оценки степени совершенства разных процессов. Эти коэффициенты, как будет показано в книге, часто давали искаженное представление о степени совершенства. Там же, где имелись попытки привлечь к анализу реальных процессов понятие необратимости, оно оценивалось только ка-4 [c.4]

Приведенный только что тепловой баланс простейшей конденсационной электростанции хорошо интерпретируется диаграммой теплового баланса, приведенного на рис. 2-2. Цифры на ней отвечают данным одной из электростанций. Эта диаграмма обычно называется диаграммой Сенкея. Ввиду того что конденсат возвращается в установку с температурой выше температуры окружающей среды, соответствующий поток тепла в количестве 3,2% от БСд изображен в виде замкнутого контура. [c.72]

Вышеприведенные данные теплового баланса включены в табл. 2-3, где указаны процентные доли каждого потока тепла, представленного в диаграмме Сенкея на рис. 2-6. [c.82]

Диаграмма состоит из трех нечетко разграниченных частей превратимой энергии на входе в котел и при проходе через генератор электрического тока, полностью непревратимой в данных условиях энергии ((/кот, < конд, 9м, и о тр) и частично превратимой энергии с разными, отличными друг от друга, потенциалами (потоки регенеративного тепла, потоки тепла, идущего на промежуточные перегревы). Так, например, к питательной воде в системе регенеративных подогревателей подводится 38,15% от теплотворной способности топлива, вводимого в установку. Что дает этот поток для анализа соверщен-ства установки и как его нужно включать в общий поток энергии, идущий от топки, трудно решить. По смыслу регенеративного подогрева питательной воды — чем больше 9рег, тем экономичнее работа установки. Но это нельзя показать на рис. 2-6. [c.83]

А. Г. Амелин указывает на возможность определения потока тумана с помощью I — -диаграммы для однокомпонентной среды [2]. Поток тумана Отум в двухкомпонентной среде можно определить также с помощью диаграммы следующим образом. В теории тепло- и массообмена доказывается, что если температура жидкости в процессе взаимодействия с газом остается постоянной, как в нашем случае в пределах то процесс изменения параметров газа на 1 — i-диаграмме влажного газа изображается прямой линией, соединяющей точку начального состояния газа, в данном случае (/м, < м), с точкой, обозначающей состояние газа на поверхности, граничащей с жидкостью — (/ж, й ж) [43]. Это относится и к пересыщенному газу без центров конденсации. Таким образом, влагосодержание такого газа в слое можно было бы выразить линейной зависимостью от энтальпии, afo = ао + bal, а коэффициенты найти из граничных условий у = О, do = d-м, I = 1ж", У = б , do — dw, 1 = hu т. е. bo = dn — dy ) I 1м — /ж), lo = do — кж — Ьо ж- [c.120]

Чтобы процесс разделения протекал обратимо, необходимо в каждом сечении разделительного аппарата обеспечить бесконечно малую разность потенциалов (разность температур и химических потенциалов). Иначе говоря, фазы должны находиться в квазиравновесном состоянии. Если разделение происходит при постоянном давлении, то условие равновесия требует прежде всего определенного, меняющегося в зависимости от концентрации, т. е. от сечения к сечению, соотношения количеств обеих фаз. Последнее, в свою очередь, естественно вызывает необходимость подвода тепла во всех сечениях разделительного аппарата. Если бы процесс обратимого разделения удалось реализовать, то затраченная работа была бы минимальной. Несмотря на теоретическую ясность схемы такого процесса, практические трудности на пути его осуществления, в технике разделения газов до сих пор не преодолены. Из многочисленных предложений, только одно прочно вошло в практику — это предложение Лахмана, согласно которому в воздухоразделительную колонну вводится предварительно охлажденный поток несжатого воздуха. Поэтому за теоретическую схему реального процесса разделения можно принимать так называемую схему адиабатической ректификации с неограниченной поверхностью контакта фаз. Степень необратимости процесса разделения в таком аппарате будет различна в зависимости от типа колонны. В каждом конкретном случае приращение энтропии можно легко определить по диаграмме у—s, как разность изменения энтропий встречных потоков. [c.176]

Рассмотрим весь процесс расширения в турбоагрегате, начиная от давления Рвх ДО конечного давления процесса На рис. 15 такой процесс изображен в диаграмме Т—s. Возьмем какую-либо промежуточную изобару р. При этом давлении появляются бесконечно малые потери на трение (измеряемые теплом трения dQ = = Т, ds), происходит внутренний нагрев потока и увеличивается изоэитропный теплоперепад дальнейшего расширения. Подобное увеличение выразптся равенством [c.85]

Возможно, некоторое недоумение может вызвать то обстоятельство, что в данном случае нри рассмотрении теипосилового цикла мы не обращаемся к Т, s-диаграмме и даже не упоминаем о том, из каких процессов, совершаемых рабочим телом, состоит этот цикл. Белее того, не ясно, что является рабочим телом термоэлектрогенератора. По этому поводу следует заметить, что термоэлектрический генератор, так же как и рассматриваемый в следующем параграфе термоэлектронный преобразователь, занимает особое место среди тепловых машин. Дело в том, что рабочим телом термоэлектрического генератора является движуш,ийся по термоэлектрической цепи поток электронов (электронный газ). С его помощ,ьго и осуществляется преобразование в электроэнергию части тепла, отбираемого из горячего источника, [c.411]

Проведенные эксперименты показали плодотворность измерений турбулентных пульсаций температуры в потоке жидкости, которые по-зволили получить ряд сведений о внутренней структуре потока и механизме турбулентного переноса тепла. Записанные на диаграммах приборов ЭПП-09 колебания не отражают, очевидно, весь спектр пульсаций температуры. Для дальнейших исследований и получения количественных соотношений необходимо применение более совершенных малоинерционных приборов для регистрации пульсаций температуры. 328 [c.328]

По результатам таких расчетов строят диаграмму расходов по группам сопл и давлений за клапанами при частичных нагрузках (рис. 3.37), которые определяют внутренний КПД и мощность регулирующей ступени. Для нахождения параметров в камере регулирующей ступени строят вспомогательную зависимость использованного тепло-перепада от отношения давлений посредством расчета этой ступени на переменный режим. Пример такой зависимости представлен на рис. 3.38. Для частичной нагрузки регулирующей ступени можно найти использованные теплоперепады дросселированного и недросселированного потоков, протекающих через эту ступень. Осредненный использованный теплоперепад обоих потоков (теп-лоперепад регулирующей ступени) [c.269]

Видно, что пользование диаграммой режимов достаточно простое и не вызывает труда, а список указанных действий станет яснее, если рассмотреть результат. Если на турбину подавать 908 т/ч пара, потребовать давление Рнто 0,12 МПа и работать по тепловому графику, то двигаясь вдоль линий E D найдем, что турбина выработает электрическую мощность 222,5 МВт и тепловую 310 Гкал/ч, Следовательно, имеется избыток тепловой и недостаток электрической мощности. Для сведения баланса часть потока пара, несущего тепло, соответствующее разности Дбт (310—250) = 60 Гкал/ч, следует не [c.322]

Чтобы проиллюстрировать практические аспекты довольно абстрактного представления о производстве энтропии, обусловленном необратимостью, рассмотрим три следующих примера стационарного адиабатического потока сжимаемой жидкости из инженерной практики а) через сужающееся сопло, б) через турбину и в) через компрессор. Поскольку эти процессы являются адиабатическими, жидкость не обменивается теплом с внешней средой. Поэтому, как мы знаем из разд. 12.11, при прохождении жидкости через перечисленные устройства ее энтропия должна возрастать. Это связано с тем, что ввиду той или иной степени необратимости реальных физических процессов будет образовываться некоторая энтропия AS . Так, на рис. 12.8 во всех трех случаях Si > s. В то же время, как известно, в идеальном случае, возможном лишь в Термото-пии , эти процессы могли бы быть одновременно адиабатическими и обратимыми, так что энтропия жидкости оставалась бы постоянной. Следовательно, все три процесса были бы изэнтропическими, т. е. S2s=Si. Теперь мы кратко обсудим эти эффекты с помощью диаграмм, представленных на рис. 12.8, а также установим способ сравнения реального случая с идеальным. Для лучшего понимания диаграмм энтальпия — энтропия читателю рекомендуется вначале изучить разд. Д. 2 приложения Д, помещенного в конце настоящей главы. [c.181]

Идеальный цикл турбокомпрессорного реактивного двигателя в диаграмме р—V изображен на фиг. 49 а—с — сжатие встречного потока воздуха з диффузоре с —с — дополнительное сжатие воздуха в компрессоре с—2 — изоб оное сгорание топлива в камгре сгорания (изобарный подвод тепла) г—п — расширение а турбине, приводящей в действие компрессор п — е — расширение в сопле, создающем реактивную силу е—а —условное изобарное замыкание цикла (изобарный отвод тепла). [c.131]

Так как циклы многих из тепло-ВЫ1Х двигателей содержат изобарические участки, а, ряд двигателей (турбины, реактивные двигатели) основывается на использовании энергии адиабатического потока газа или пара, то - -диаграмма находит применение для расчета рабочих циклов этих двигате- [c.80]

Отображая тепловой баланс, она изрядно затуманивает представление читателя о влиянии того или иного потока на совершенство работы турбоустановки. Так, папример, поток Ь низкопотенциального тепла, возвращающийся из регенеративных подогревателей в котел, вводится как равноправный компонент в поток а высокопотенциального тепла, вносимого в турбину острым паром. Полное игнорирование качественных характеристик тепловых потоков (при полном соблюдении всех количественных соотношений в них) является основным недостатком диаграммы тепловых потоков Сенкея. Чем сложнее тепловая схема, тем более беспомощен метод тепловых потоков для термодинамического анализа схем энергоустановок. [c.77]

Причина нечеткости диаграммы тепловых потоков заключается в том, что эта диаграмма, отражая количества расходуемого тепла, не может отразить их качество. Так, например, невозможно в ней отразить потерю от неизоэнтропичности расширения пара в турбине, ибо 6 83 [c.83]

В 1961 г. Г. П. Верхивкер защитил кандидатскую диссертацию-на тему Термодинамический анализ схем парогазовых установок . В этой диссертации имеются следующие разделы анализ схем паротурбинных и газотурбинных установок определение термодинамических особенностей парогазовых установок и классификация их схем, обзор существующих схем парогазовых установок разработка новых схем парогазовых установок термодинамический анализ парогазовых схем для модернизации существующих электростанций термодинамический анализ парогазовых схем с высоконапорным парогенератором и схемы с впрыскиванием воды или пара в поток газа (схема акад. С. А. Христиановича) термодинамический анализ бинарных парогазовых схем, в которых рабочий агент нижнего контура нагревается только за счет отбросного тепла газотурбинной установки. Составление энтропийных диаграмм Т—s и i—s для фреона-12 в области сверхкритических параметров. [c.323]

Различные процессы расширения газа показаны в диаграмме Т — S на рис. 40. Линия 1—2а соответствует процессу изоэнтро-пического расширения линия 1—2Ь — процессу изменения состояния холодного потока газа в трубе Ранка, линия 1—2Ь" — процессу изменения состояния теплого потока газа в трубе Ранка, линия 1—2с — процессу расширения газа при дросселировании. [c.105]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...