Рабочий цикл тепловой машины

Рабочий цикл тепловой машины. Для охлаждения газа направим на дно цилиндра струю холодной воды. Понижение температуры газа будет происходить при неизменном объеме до тех пор, пока давление газа в цилиндре не достигнет значения Pi при температуре Та. Этому процессу на диаграмме соответствует изохора D. [c.103]

Рабочий цикл тепловой машины и ее КПД. В результате совершения рабочего цикла газ возвращается в начальное состояние, его внутренняя энергия принимает первоначальное значение. Следовательно, за цикл изменение внутренней энергии рабочего тела равно нулю [c.103]

В 1-й части книги излагаются основные законы термодинамики и вытекающие из них общие теоретические положения, которые составляют основу для последующего изучения и количественного анализа рабочих циклов тепловых машин. [c.2]

В книгу включена новая гл. 12, посвященная общему термодинамическому методу анализа рабочих циклов тепловых машин. [c.3]

Анализ рабочих циклов тепловых машин ведется на базе термодинамической теории прямых и обратных циклов. [c.4]

Замыкание произвольных циклов тепловых машин (Рис. 1.13а) и холодильных машин (Рис. 1.136) в Т-8 координатах определяется условием, что увеличение энтропии рабочего тела в процессе сообщения теплоты Д8 численно равно уменьшению энтропии в процессе отвода теплоты [c.51]

Круговыми процессами, или циклами, тепловых машин называют непрерывную последовательность термодинамических процессов, в результате которых рабочее тело возвращается в исходное состояние. При этом под понятием прямого термодинамического цикла понимают цикл, в котором к рабочему телу подводится большее количество теплоты при большей температуре и отводится меньшее количество теплоты при более 4—859 49 [c.49]

Теория циклов. Исторически второй закон термодинамики возник как рабочая гипотеза тепловой машины, устанавливающая условия превращения теплоты в работу с точки зрения максимума этого превращения, т. е. получения максимального значения коэффициента полезного действия тепловой машины. Анализ второго закона термодинамики показывает, что малая величина этого коэффициента является следствием не технического несовершенства тепловых машин, а особенностью теплоты, которая ставит определенные ограничения в отношении величины его. Теоретически тепловые машины работают по круговым термодинамическим процессам, или циклам. Поэтому для того, чтобы шире раскрыть содержание второго закона термодинамики и провести детальный анализ его, необходимо исследовать эти круговые процессы. [c.59]

В книге изложены основные законы термодинамики и вытекающие из них общие положения, составляющие основы для анализа рабочих циклов тепловых двигателей и холодильных машин. Изложен ряд вопросов, представляющих интерес в связи с новыми достижениями в области термодинамики, теплофизики и энергетики. [c.2]

Итак, при теоретическом осуществлении идеального цикла тепловой машины в двигателе внутреннего сгорания вместо сообщения и отбора тепла +Ql и —Q2 рабочему телу извне происходит нагревание воздуха нри сгорании топлива внутри цилиндра и обмен отработанного воздуха свежим. Осуществить предполагаемую схему можно следующим путем. Вообразим (рис. 4) цилиндр АВ с поршнем внутри [c.160]

Вторая часть книги посвящена рассмотрению и анализу рабочих циклов тепловых двигателей и холодильных машин здесь же излагаются вопросы, связанные с общими термодинамическими принципами получения тепла. [c.2]

Третье издание учебника имеет следующее построение курса. Часть первая Основные законы термодинамики . Гл, 1 Введение гл, 2 Первое начало термодинамики гл. 3 Второе начало термодинамики (сущность второго начала термодинамики интегрирующий делитель для выражения элементарного количества тепла энтропия аналитическое выражение второго начала термодинамики полезная внешняя работа термодинамические потенциалы и характеристические функции тепловая теорема Нернста дифференциальные уравнения термодинамики в частных производных статистическое толкование второго начала термодинамики) гл. 4 Термодинамическое равновесие гл. 5 Термодинамические процессы гл. 6 Газы и их смеси гл. 7 Насыщенные влажные и перегретые пары гл. 8 Течение газов и паров гл. 9 Общий термодинамический метод анализа циклов тепловых двигателей . Часть вторая Рабочие циклы тепловых двигателей . Гл. 10 Сжатие газов и паров гл. 11 Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания гл. 12 Циклы газотурбинных установок и реактивных двигателей гл. 13 Циклы паросиловых установок гл. 14 Циклы холодильных машин гл. 15 Термодинамические принципы получения теплоты гл. 16 Термодинамика химических реакций . [c.349]

Круговыми процессами, или циклами, тепловых машин называются замкнутые процессы, характеризующиеся возвратом рабочих тел в исходное состояние [c.50]

Циклы тепловых машин, в которых исключены необратимые потери рабочего процесса машин (OQ =0), в дальнейшем называются термодинамическими циклами тепловых машин вопросы об изменениях состояния внешних источников и системы в целом в термодинамических циклах совершенно не рассматриваются. [c.52]

Термодинамическим циклом в дальнейшем называется обратимый круговой процесс рабочего тела тепловой машины, т. е. такой равновесный круговой процесс изменения состояния тела, в котором исключены необратимые потери рабочего процесса тепловых машин (L = L Q = Q), но равенство температур рабочего тела и внешних источников (нагреватель, холодильник) не является обязательным, так как рассматривается лишь изменение состояния рабочего тела термодинамического цикла ( 6). [c.62]

Коэффициент полезного действия (цО и холодопроизводительность (хг) любого термодинамического цикла тепловых машин Тт, — средняя абсолютная температура рабочего тела в про- [c.63]

Обратимые циклы представляют лишь упрощенную модель действительных рабочих процессов тепловых машин. Поэтому результаты исследования их могут быть перенесены на действительные рабочие процессы лишь при введении соответствующих поправочных коэффициентов. [c.78]

Диаграммы круговых процессов реальных двигателей и холодильных машин отличны от соответствующих диаграмм обратимых круговых процессов прежде всего из-за различия температур рабочего тела и внешних источников тепла. При этом диаграмма рабочего цикла реального теплового двигателя расположена внутри диаграммы обратимого цикла, а диаграмма холодильной машины—вне границ цикла обратимой холодильной машины (рис, 6.2). Заштрихованные площади на диаграммах (см. рис. 6.2) характеризуют величину необратимых потерь ( С Ф 0) в процессах подвода и отвода тепла. Циклы тепловых машин, в которых исключены необратимые потери рабочего [c.70]

В 1824 г. французский инженер С. Карно предложил-обратимый цикл тепловых машин, осуш,ествляемый между двумя источниками постоянных температур — нагревателем Т и холодильником Тг. В качестве рабочего тела в цикле используется идеальный газ. На всех стадиях цикла количество газа одно и то же. [c.71]

Коэффициент полезного действия 7 и холодопроизводительность X любого термодинамического цикла тепловых машин (рис. 7.4) определяются по уравнениям, аналогичным уравнениям (7.8) и (7.8, а) с той лишь разницей, что в эти уравнения должны входить средние абсолютные температуры рабочего тела в ] процессах подвода Тт1 и отвода Гт2 тепла. На рис. 7.4 линии 1—2 и 1 —2 изображают произвольный процесс изменения состояния рабочего тела. [c.83]

Рабочим телом тепловой машины является идеальный классический газ с постоянной теплоемкостью С . Машина совершает работу по следующему квазистатическому циклу ) [c.35]

КПД идеального цикла (тепловой машины) Карно определяется по формуле (8.50). В качестве рабочего тела используется идеальный газ, хотя выражение (8.50) справедливо и при использовании в качестве рабочего тела в тепловой машине Карно любого другого вещества. [c.62]

Карно показал, что тепловой двигатель (машина) не может работать без подвода и отвода энергии в тепловой форме от рабочего тела. Тепловая машина работает между двумя источниками тепловой энергии — нагревателем и холодильником. Чтобы повысить эффективность такой тепловой машины, необходимо уменьшить отвод тепловой энергии в холодильник. Однако исключить вообще отвод тепловой энергии от рабочего тела в цикле теплового двигателя нельзя (на это указывает второй закон термодинамики). [c.102]

Действительный рабочий цикл теплового двигателя замыкается через окружающую среду, так как рабочее тело периодически выбрасывается в окружающую среду из расширительной машины и поступает в нее из окружающей среды. [c.169]

Превращение одного вида энергии в другой сопровождается теми или иными потерями из термодинамики мы знаем о значительных величинах тепловых потерь, неизбежных в рабочем цикле паровой машины, работающей на выхлоп. Но кроме этих потерь тепла, органически связанных с рабочим циклом машины, которые имеют место даже при отличном состоянии ее, работа машины сопровождается и другими потерями, а именно на начальную и внутреннюю конденсацию, на утечки пара (и стало быть тепла) через неплотности поршневых и золотниковых колец и на мятие. [c.297]

Соотношение (1.3) справедливо для обратимого цикла Карно и не зависит от совершаемой работы Таким образом, термодинамическая температура обладает тем свойством, что отношения величин Т определяются характеристиками обратимой тепловой машины и не зависят от рабочего вещества. Для окончательного определения величины термодинамической температуры необходимо приписать некоторой произвольной точке определенное численное значение. Это будет сделано ниже. Одним из простейших рабочих веществ может служить идеальный газ, т. е. газ, для которого и произведение РУ, и внутренняя энергия при постоянной температуре не зависят от давления. Следующим шагом будет доказательство того, что температура, удовлетворяющая соотношению (1.3), на самом деле пропорциональна температуре, определяемой законами идеального газа. [c.17]

При изучении тепловых машин большое значение имеют круговые процессы, или циклы. Циклами называются замкнутые термодинамические процессы, в ходе которых рабочее тело, пройд,я целый ряд состояний, возвращается в первоначальное. Цикл, состоящий из обратимых процессов, называется обратимым циклом. Если один из процессов, входящий в цикл, необратим, то цикл называется необратимым. Так как в результате совершения цикла газ приходит в начальное состояние, то изменение внутренней энергии за цикл равно нулю AU = 0. [c.49]

Рабочий цикл будет наиболее эффективным или оптимальным, если эффективный к. п. д. теплового двигателя (или тепловой машины), работающего по этому циклу, будет максимален, т. е. будет удовлетворять условию [c.530]

В 1824 г. французский инженер С. Карно, исследуя эффективность работы тепловых машин, предложил обратимый цикл, состоящий из двух адиабат и двух изотерм, осуществляемый между двумя источниками постоянных температур — нагревателем (Т,) и холодильником (Т ) (Рис. 1.9). В качестве рабочего тела в цикле С. Карно используется идеальный газ. [c.43]

Рабочий цикл ХОЛОДИЛЬНОЁ машины. Некоторые тепловые ма- [c.107]

Прямой цикл есть цикл тепловой машины, в котором осуществляется превращение теплоты в работу. В координатах р, v этот процесс протекает в такой последовательности (рис. 1.41, а). На участке AB рабочее тело, получая внутреннюю энергию в форме теплоты от нагревателя, совершает работу расширения /i = nn.AB EFA. После этого путем сжатия на участке DA оно возвращается в первоначальное состояние, причем часть полученной от нагревателя внутренней энергии в форме теплоты рабочее тело передает холодильнику. Работа сжатия l2 = un. DAFE и, следовательно, работа цикла ln = h l2 = [c.60]

Теплота может передаваться от горячего тела к холодному в помощью цикла тепловой машины. В этом случае удельная энтропия горячего тела уменыиается на А8 р = — д Ту, а холодного источника возрастает на == Яч Т . Энтропия рабочего тела не изменяется, [c.55]

Карно создал представление об идеальной машине, выполняющей некоторый круговой процесс (см. ниже, стр. 463, 481), который принято называть циклом Карно. В отношении идеальной машины доказывается, что 1) коэ-фициент полезного действ 1я цикла Карно не зависит от природы рабочего тела 2) при данных температурах двух тепловых источников не существует цикла тепловой машины более выгодного, чем цикл Карно, с теми же температурами теплоотдатчика и теплопрнёмника. [c.454]

Следствие II. Коэффициент полезного действия термодинамического цикла тепловых машин не зависит от вида цикла и природы рабочего тела цикла и вполне определяется лишь в зависимости от соотношения средних абсолютных температур рабочего тела в процессах сооби ения и отъема тепла. [c.62]

Чем больше величина Ри тем большее количество энергии в расширительной машине преобразуется из тепловой формы в механическую форму в единице рабочего объема цилиндра. С помопцэю параметра рг можно оценить не только эффективность протекания цикла тепловой машины (двигателя), но и эффективность работы ее расширительной машины. [c.155]

Термин двигатели Стирлинга как основное название регенеративных с замкнутым циклом тепловых машин, стал применяться недавно. По-видимому, это название исходит из исследовательских лабораторий фирмы Филипс и относится к 1954 г. До тех пор их называли тепловыми воздушными двигателями или присваивали имена их изобретателей — Баккета, Венама, Лемана, Стирлинга и т. п. Использование в двигателях в середине 50-х гг, фирмой Филипс водорода и гелия в качестве рабочего тела взамен ранее применявшегося воздуха сделало неприемлемым их прежнее название. Попытка назвать их тепловыми газовыми двигателями фирмы Филипс оказалась менее удачной, чем просто двигатели Стирлинга это название уже прочно вошло в современную терминологию. [c.10]

Работа двигателя осуществляется следующим образом (рис, 3.3). Расширяясь по линии IB2, рабочее тело совершает работу, равную площади 1В22 . В непрерывно действующей тепловой машине этот процесс должен повторяться многократно. Для этого нужно уметь возвращать рабочее тело в исходное состояние. Такой переход можно осуществить в процессе 2В1, но при этом потребуется совершить над рабочим телом ту же самую работу. Ясно, что это не имеет смысла, так как суммарная рабо та — работа цикла — окажется равной нулю. [c.21]

Осуществление цикла Карно в тепловой машине можно представить следующим образом. Газ (рабочее тело) с начальными параметрами, характеризующимися точкой а (рис. 3.4), помещен в цилиндр под поршень, причем боковые стенки цилиндра и поршень абсолютно нетеплопроводпы, так что теплота может передаваться только через основание цилиндра. [c.23]

Для лучшего уяснения порядка осуществления данного цикла пред-ставим себе тепловую машину, цилиндр которой может быть по мере надобности как абсолютно теплопроводным, так и абсолютно нетеплопроводным. Пусть в первом положении поршня начальные параметры рабочего тела будут ри Vi, а температура Тi равна температуре теплоотдатчика. Если в этот момент цилиндр будет абсолютно теплопроводным и если его привести в соприкосновение с теп-лоотдатчиком бесконечно большой энергоемкости, сообщ,ив рабочему телу теплоту qy по изотерме 1-2, то газ расширится до точки 2 и совершит работу. Параметры хочки 2 — рр V2, T l- От точки 2 цилиндр должен быть абсолютно нетеплопро водным. Рабочее тело с температурой Ti, расширяясь по адиабате 2-3 до температуры теплоприемника Гг, совершит работу. Параметры точки 3— Рз, Vs, Т2- От точки 3 делаем цилиндр абсолютно теплопроводный. Сжимая рабочее тело по изотерме 3-4, одновременно отводим теплоту 2 в теплоприемник. В конце изотермического сжатия параметры рабочего тела будут 4, v , Т . Отточки 4 в абсолютно нетеплопроводном цилиндре адиабатным процессом сжатия 4-1 рабочее тело возвращается в первоначальное состояние. [c.112]

Повышенные температуры наблюдаются не только в тепловых машинах, у которых нагрев является следствием рабочих процессов. В холодных машинах нагреваются механизмы, работающие при высоких скоростях и больших нагрузках (зубчатые передачи, подшипники, кулачковые механизмы и т. д.). Детали, подверженные циклическим нагрузкам, греются в результате упругого гистерезиса при многократно повторных циклах нагружения-разгруженпя. Повышение температуры сопровождается изменением линейных размеров деталей и может вызвать высокие Напряжения. [c.360]

Основными областями технического применения термодинамики являются анализ циклов тепловых двигателей и теплосиловых установок, в которых полезная внешняя работа производится за счет выделяющейся при сжигании топлива теплоты анализ циклов ядерных энергетических установок, в которых источником теплоты служит реакция деления расщеп-ляюпгихся элементов анализ принципов и методов прямого получения электрической энергии, в которых стадия превращения внутренней энергии тел или, как говорят еще, химической энергии в теплоту не имеет места, и последняя непосредственно преобразуется в полезную внешнюю работу в форме энергии электрического тока анализ процессов тепловых машин (компрессоров и холодильных машин), в которых за счет затраты работы рабочее тело приводится к более высокому давлению или к более высокой температуре анализ процессов совместного или комбинированного производства работы и получения теплоты (или холода) для технологических или бытовых нужд анализ процессов трансформации теплоты от одной температуры к другой. [c.513]

Анализ соотношений (1.78) и (1.79) показывает, что термический КПД теплового двигателя и коэффициент холодопроизводи-тельности зависят только от соотношения абсолютных температур. Чем больше различие в абсолютных температурах, тем выше эффективность работы тепловой машины. Из выражения (1.78) следует также, что термический КПД двигателя, работающего по циклу Карно, всегда меньше единицы. Он обращается в единицу только в двух практически недостижимых случаях при Т, = и = 0. При равенстве Т, = КПД двигателя обращается в нуль. Это значит, что для работы теплового двигателя необходимо наличие разности температур Т, и Т . В тепловых двигателях в качестве наивысшей температуры Т цикла обычно понимается температура сгорания рабочей смеси, а в качестве низшей температуры — температура окружающей среды. [c.46]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...