Регенератор идеальный

Выражения (51.2), (51.5) и (51.7) вместе с аналогичными формулами для периода охлаждения являются основными при расчете регенератора. Следует помнить, что эти уравнения выведены для идеальных условий, когда нет потерь тепла через наружные стенки регенератора ( идеальная тепловая изоляция) и пренебрежимо мал поток тепла вдоль регенератора за счет теплопроводности насадки. [c.117]

Так как Ui = Га и Гз = Д за = = As 12 = Asj, т. е. линии изохорных процессов цикла Стирлинга в sT-диаграмме эквидистантны. Следовательно, q = q 2 при идеальном регенераторе (без учета потерь). С учетом изложенного [c.59]

ГТУ с регенерацией. Продукты сгорания после турбины имеют более высокую температуру, чем воздух, поступающий в камеру сгорания после сжатия в компрессоре. Это дает возможность усовершенствовать работу установки за счет использования теплоты уходящих газов для предварительного подогрева воздуха перед камерой сгорания. Цикл ГТУ с регенерацией (рис. 21.17) отличается от простого цикла идеальной ГТУ (рис. 6.5) процессами подогрева воздуха в регенераторе (2—5) за счет охлаждения уходящих газов 4—6). При полной регенерации тепла Т1 = Т и Тъ=Т1, (пунктирными линиями на рис. 21.17 показаны изотермы), поэтому Г4—Гб=7 5—Тч. [c.198]

Если в уравнении (19-52) принять А с = 0, а продолжительности пе риодов Ti и Т2 произвольными, то получим выражение для коэффици ента теплопередачи в так называемых идеальных регенераторах [c.457]

Идеальным называется такой регенератор, в котором средняя температура поверхности насадки в период нагрева и период охлаждения остается одинаковой. [c.457]

Таким образом, в основу расчета коэффициента теплопередачи в любом регенераторе можно положить выражение (19-54) и о совершенстве регенератора судить по отличию коэффициента теплопередачи от идеального. [c.457]

Расчеты показали, что влияние неидеальности заметно сказывается на параметрах потока в регенераторе-испарителе при давлениях 20 бар и выше. При низких давлениях и вдали от линии насыщения расчет параметров потока можно проводить в приближении идеального газового состояния. В этом случае ЛЯ = 0, 71=72 = 73= = [c.122]

В паровых турбинах имеются существенные отклонения от идеального регенеративного процесса. Передача тепла совершается здесь непосредственно от пара к воде, т. е. без применения специального переносящего тепло регенератора. Кроме того, в регенеративном процессе принимает участие лишь небольшая часть работающего пара, который отбирается из турбины, конденсируется в подогревателях питательной воды и таким образом исключается из дальнейшего рабочего процесса турбины. В силу указанных отклонений от идеального регенеративного цикла подогрев питательной воды принципиально не может повысить к. п. д. паротурбинной установки до значений к. п. д. цикла Карно. Тем не менее регенеративный подогрев питательной воды даёт значительную экономию топлива и широко применяется в современных паротурбинных установках. [c.159]

Регенерация позволяет снизить последнюю составляющую потерь. В идеальном случае (равные водяные эквиваленты газов и воздуха, бесконечно большая поверхность регенератора), когда эти потери отсутствуют, точка 8, отвечающая состоянию уходящих газов за регенератором, должна совпадать с точкой 5. [c.30]

Компрессор сжимает воздух до повышенного давления, которому на рис. 2-20 соответствует точка Ь . Изобарный процесс Ь—с, протекающий в регенераторе и в камере сгорания, заменяется процессом Ь —с, а процесс с—й в идеальном диффузоре-генераторе — процессом с — 1, расположенным в области повышенных давлений. Состояние продуктов сгорания после регенератора будет определяться точкой . Далее газы будут охлаждаться в высоконапорном котле-утилизаторе, совершая процесс g —Ь". За счет тепла, отведенного от газов, будет генерироваться и перегреваться пар (процесс п—к —х ). В точке Ь" газы будут иметь температуру, допускаемую газовой турбиной. Расширившись в газовой турбине (процесс Ь"—а") до атмосферного давления, газы отдадут тепло в водяном экономайзере и нагреют воду до точки кипения (процесс р —п). В итоге, по существу, будет иметь место комбинация из следующих трех циклов цикла МГД (контур Ь—Ь —с —д —Ь), цикла ГТУ (контур а—Ь—Ь"—а"—а) и парового цикла (контур р —п—к —х —г —р ). [c.62]

Идеальный цикл этой установки изображен на фиг. 353. Адиабатически сжатый в компрессоре воздух (процесс 1-2) нагревается в регенераторе 2-3) в идеальном случае до температуры покидающего турбину воздуха и затем нагревается при постоянном давлении, определяемом напором компрессора, н воздушном подогревателе до заданной температуры 3-4). [c.541]

Регенеративный цикл, изображенный на рис. 11-26, идеализирован как показано в 10-2, обеспечение эквидистантности линий подвода 3-4 на рис. 11-26) и отвода (7-2р) тепла возможно лишь при условии применения идеального регенератора. [c.390]

Этот расчет является точным для так называемого идеального регенератора, в котором температуры шариков за периоды нагревания и охлаждения равны между собой. Для регенеративного воздухоподогревателя с шариковой насадкой, как показали осциллограммы, диапазон изменения температур, вследствие высокого теплообмена, находится в допустимых пределах. Расчетные формулы для определения коэффициента теплообмена в скрытой форме учитывают отклонение температур в действительном воздухоподогревателе от идеальных условий. [c.84]

Идеальный коэффициент теплообмена определяется как коэффициент теплообмена регенератора с бесконечно большой теплоемкостью насадки и бесконечно большой теплопроводностью ее стенок, т. е. с равным нулю тепловым сопротивлением насадки. [c.340]

Регенерация теплоты. С целью повышения к. п. д. ГТД применяют регенеративный подогрев сжатого газа после компрессора выхлопными газами турбины (рис. 6-5 и 6-6). В идеальном ГТД выхлопные газы могут быть охлаждены в регенераторе до температуры воздуха на нагнетании компрессора а воздух из компрессора нагрет до температуры газов на выхлопе турбины 4. т- [c.103]

Идеальный цикл такой установки в />,v- и Т ,5-диаграммах показан на рис.4.14, а и б. Линия /—5 изображает изоэнтропное сжатие воздуха (в компрессоре) линия 2—3 — изобарный подвод тепла к воздуху (в регенераторе) линия 3—4 — изобарный подвод тепла в камере сгорания линия 4—5 — изоэнтропное расширение газа (в турбине) линия 5 6— изобарный отвод тепла от продуктов сгорания (в регенераторе) линия 6—1 — изобарный отвод тепла от продуктов сгорания (в атмосфере). [c.109]

В идеальном двигателе Стирлинга тепловая энергия, выделяемая в процессе 4—1, должна быть возвращена рабочему телу в процессе 2—3, и это осуществляется с помощью регенератора, который представляет собой, по существу, насадку из проволочных сеток, которая попеременно выделяет и поглощает тепловую энергию. Она действует как тепловая губка . Как отмечалось выше, регенератор расположен между нагревателем и холодильником. Теперь следует учесть эффективность регенератора. Если рабочий процесс регенератора неидеальный, про- цесс 2—3 в регенераторе не завершается полностью и газ достигает лишь состояния 2 [c.223]

Если эффективность регенератора равна 100%, т. е. е=1, то соотношение (2.10) сводится к формуле (2.2), выражающей КПД идеального цикла Стирлинга (и цикла Карно). Отношение КПД идеального двигателя Стирлинга к КПД идеального цикла Стирлинга равно [c.224]

Если пренебречь влиянием трубчатых теплообменников и рассмотреть двигатель в его идеальной форме, когда теплопередача в основном осуществляется сквозь стенки цилиндра, молено определить влияние работы регенератора. При рассмотрении различных идеальных циклов это влияние было показано аналитически, но будет полезно продемонстрировать его более наглядно. Регенератор должен воспринимать тепловую нагрузку, в 4—5 раз превосходящую тепловую нагрузку нагревателя, и если он не справляется с ней, то на остальные теплообменники будут воздействовать избыточные нагрузки. Если КПД двигателя должен достигать высоких значений, регенератор должен быть возможно более близок к идеальному, а это означает, что газ должен поступать из регенератора в холодную часть двигателя как можно с меньшей температурой, а к горячей части [c.242]

До сих пор рассматривались условия для идеальной регенерации, а в первой части главы при анализе основных термодинамических характеристик было наглядно показано влияние отклонений от идеального случая. Если регенератор работает идеально, то суммарный перенос тепла в течение одного цикла равен нулю, и поэтому еще одной характеристикой работы регенератора является Р/г — количество тепла, перенесенное за цикл. Выражение для Q i, как и для других критериев работы, можно найти, применяя аналитические соотнощения для иде- [c.258]

Мертвый объем — это полость, не охватываемая поршнями при их перемещении он включает в себя объемы нагревателя, холодильника, регенератора, зазоров в цилиндре и соединяющих каналов. При желании сам мертвый объем можно подразделить на отдельные элементы. Однако для простоты воспользуемся соотношением (3.15). Поскольку применяется закон для идеального газа, массу газа в каждой полости можно выразить [c.315]

Это задача о начальном разогреве идеального регенератора. Она рассматривалась в [13—16]. Общий обзор и библиографию можно найти в [17]. В работах [18, 19] получено решение для случая установившегося периодического режима в виде интегрального уравнения и рассмотрено его решение. В работе [20] приведено другое рассмотрение случая установившегося периодического режима. Опубликованы также приближенные решения для этого случая [21]. Применение численных методов рассмотрено в [22]. [c.387]

Для регенеративных теплообменников с металлической насадкой, элементы которой имеют малую толщину и высокую теплопроводность, i ->0 и из уравнения (4.2.2) получается выражение для определения коэффициента теплопередачи в так называемых идеальных регенераторах [c.400]

На рис. 20-10 изображен Ц[1кл МГД установки в Ts-диаграмме. Компрессор сжимает воздух в процессе 1-2. Затем воздух подогревается в регенераторе (до точки d процесс 2-d). В камере сгорания происходит дальнейший нагрев рабочего тела до 2930—3030° С (точка Л). Пл. dSekd соответствует теплоте, выделившейся при сгорании топлива. Образовавшиеся газы из камеры вытекают в канал генератора электрического тока, проходя через сильное магнитное поле. За каналом генератора температура рабочего тела падает до значения в точке 4. В идеальном МГД генераторе [c.327]

Так как н, = п 2 то = Аз,а = Л5,,,, т. е. изохорпые процессы в Т-днаграмме эквидистантны. Следовательно, = q, г. е. регенератор двигателя Стирлинга в идеальном случае (без учета потерь) осуществляет полную передачу теплоты в изохорных процессах 7-/ и 2-5от горячего рабочего тела (q ) к холодному (q ). С учетом-сказанного /д = q — 92 = 12 = я — Удельная [c.289]

Программы расчета регенератора-испарителя. На основе рассмотренной выше методики были разработаны программы расчета регенератора-испарителя с химически реагирующим теплоносителем на ЭВМ Минск-22 [4.14, 4.16]. Основная программа позволяет рассчитывать регенератор-испаритель как аппарат в целом, так и отдельные его элементы (экономайзер, испаритель, перегреватель) при этом параметры потока по горячей стороне можно определять как в приближении идеально газового состояния, так и с учетом неидеальности системы N204ч 2N02 2N0- -02. Кроме того, в программе предусмотрена возможность учета потерь в окружающую среду. В качестве поверхности теплообмена программа позволяет рассчитывать гладкие трубы и трубы с наружным продольным оребрением. В последнем случае определяется приведенный коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве [c.132]

Время счета одного варианта регенератора-испарителя по данной программе на ЭВМ Минск-22 при расчете параметров потока по горячей стороне в приближении идеально газового состояния составляет 3—6 ч, а при расчете параметров потока по горячей стороне с учетом не-идеальности системы Ы204ч 2Н02ч 2Н0+02 15—30 ч. [c.135]

Идеальным случаем будет нагрев воздуха до Tj С, что потребует бесконечно большей поверхности нагрева регенератора. В действи- [c.394]

При идеальной регенерации о = 1. Термический к. п. д. теоретического цикла р — onst с регенерацией при постоянной теплоёмкости и без учёта падения давлений в регенераторе выражается [c.394]

Возможности циклов с рабочим тело.м, находящимся в однофазном состоянии, этим не исчерпаны. Цикл Карно не единственно возможный идеальный цикл. Существуют другие обратимые циклы, с термодинамической точки зрения эквивалентные циклу Карно. Таким циклом является цикл, составленный из двух изотерм и двух изохор (или двух изобар) (см. рис. 34 з). Действительно, в условиях идеального цикла оба цикла эквивалентны циклу Карно. В то же время, только один теоретический цикл—изотермо-изохорный эквивалентен идеальному, поскольку для ван-дер-Ваальсовых веществ — функция только температуры. Подобные циклы известны давно. Еще в 1850 г. была построена воздушная тепловая машина Стирлинга с регенераторами и позднее машина Эриксона. В 1871 г. И. А. Вышнеградский развил теорию регенеративных циклов, считая, что регенераторы предназначены для замены адиабатических линий цикла Карно линиями постоянного давления и линиями постоянного удельного объема . Несмотря на это, в низкотемпературной технике трудности, связанные с практическим осуществлением подобных циклов были впервые преодолены только в 1954 г. при создании газовой холодильной машины Филипс , предназначенной [c.148]

На фиг. 86, а и б изображен в ру- и Гб-диаграммах идеальный цикл газотурбинной установки с подводом тепла при р = onst без регенератории тепла отработавших газов, соответствующий схеме, показанной на фиг. 84. [c.169]

Рассмотрим диаграммы состояния идеального цикла, приведенные на рис. 1.15. Как показал термодинамический анализ, чтобы получить КПД двигателя Карно, тепло, выделенное в изохорном процессе 4—1, должно быть возвращено газу в изохорном процессе 2—3. В идеальном случае такой перенос тепла можно осуществить обратимым образом с помощью регенератора. Принцип работы этого теплообменника иллюстрируется на рис. 2.19. По длине регенератора поддерживается постоянный градиент температуры, т. е. температура изменяется линейно от Ттах ДО Дтип. Рабочес тело входит в регенератор в термодинамическом состоянии 4, передает свою избыточную энергию материалу регенератора и выходит из него в состоянии 1. В течение этого процесса, называемого периодом горячей продувки , температура каждого элемента регенератора повышается на бесконечно малую величину. После завершения процесса сжатия рабочее тело, находящееся теперь в состоянии 2 при минимальной температуре цикла, вновь пропускается через регенератор и забирает тепло, запасенное при горячей продувке. При этом температура каждого элемента регенератора снижается на бесконечно малую величину, а рабочее тело после такого периода холодной продувки выходит из регенератора в состоянии 3, т. е. при максимальной температуре цикла. [c.252]

Правая часть уравнения (2.43) выражает тепловую энергию, подводимую к рабочему телу. Разность температур насадки и рабочего тела Тм — Тр в левой части уравнения должна быть бесконечно малой, и, как показано в гл. 1 (рис. 1.104), количество дополнительной энергии, подведенной к рабочему телу, и скорость выделения тепла должны быть чрезвычайно высокими. Следовательно, суммарный коэффициент теплоотдачи /1сум должен быть бесконечно большим, чтобы компенсировать малую разность температур. Опять-таки это условие на практике недостижимо, хотя при проектировании можно предпринять некоторые меры, чтобы получить возможно больший коэффициент теплоотдачи в пределах ограничений, предъявляемых к конструкции всей системы. Остается единственный параметр — площадь теплообменной поверхности, которая должна быть бесконечно большой, чтобы приблизиться к идеальным условиям. Очевидно, это также физически недостижимо, но нужно всеми способами стремиться увеличить площадь этой поверхности. Практическим способом увеличения площади поверхности при заданной массе материала регенератора является применение проволок или небольших частиц, ориентированных таким образом, чтобы сделать проходной канал максимально извилистым. [c.253]

Проблема еще больше усложняется, если учесть реальные термодинамические и газодинамические характеристики процессов в двигателе Стирлинга. Температуры рабочего тела, вьтхо-дящего из рабочих полостей переменного объема, не постоянны (т. е. изотермические условия не достигаются), поскольку процессы являются, по существу, адиабатными. Даже в тех условиях, когда рабочее тело течет в нагревателе и холодильнике по трубкам, наружная поверхность которых поддерживается практически при постоянной температуре, температуры рабочего тела на концах регенератора будут периодически изменяться по времени и возможны даже отдельные моменты, когда либо течение отсутствует, либо создаются встречные потоки, либо газ в одно и то же время вытекает с обоих концов регенератора [29]. Площадь теплообменной поверхности не бесконечна, а газодинамические характеристики и теплофизические свойства рабочего тела (плотность, давление, скорость, вязкость) переменны происходит кондуктивный перенос тепла в осевом направлении, аналогичный перенос по нормали к потоку не является идеальным и т. д. Чрезвычайно сложно даже качественно разобраться в реальной ситуации, не говоря уже о том, чтобы провести расчет. [c.254]

Из соотношения (2.56) следует, что в отсутствие перепада давления в регенераторе величина Qfl равна нулю и процесс регенерации протекает идеально. Однако при выводе этого соотношения были использованы некоторые упрощающие предположения, означавшие, что влиянием изменения давления за время цикла пренебрегалось. Следовательно, соотношение Хиклинга [34] для QJf выражает просто плотность потока энтальпии, в то время как формулы Берчовица являются полными соотношениями для переноса тепла за время цикла. [c.260]

Метод Шмидта можно обобщить, если применить адиабатную модель процесса на основе анализа псевдоцикла. При использовании этой модели рабочий объем делится не на три, а на пять частей. Считается, что процессы, происходящие в рабочих полостях переменного объема, являются адиабатными, а в теплообменниках — по-прежнему изотермическими, хотя предполагается, что стенки регенератора являются теплоизолированными, чтобы обеспечить идеальную регенерацию. Все предположения, использованные при анализе изотермических процессов, сохраняются, за исключением, разумеется, исходной модели процесса расширения и сжатия. Этот анализ известен под названием полуадиабатный, и он имеет такое же отношение к псевдоциклу, как изотермический метод Шмидта к идеальному циклу Стирлинга. [c.319]

Количество подведенной к системе тепловой энергии. цолжно быть больше, чем это получается по результатам расчета идеального термодинамического процесса, чтобы учесть потери тепла в регенераторе 2Qpeг, суммарные кондуктивные тепловые потери SQкoнд и два источника потерь, характерных именно для работы двигателя Стирлинга, так называемые насосные потери QAP и челночные кондуктивные потери Qsн Эти потери будут ослабляться, поскольку под действием скоростного напора в [c.321]

Потери тепла в регенераторе обусловлены недостаточной эффективностью его работы в итоге требуется дополнительный подвод энергии к системе, чтобы скомпенсировать эти потери. Удельная величина потерь в идеальном случае выражается членоуг Qyi в соотношении (2.7). Однако для вычисления этого члена необходимо знать темиературы, которые неизвестны, и поэтому нужно применить иной метод расчета потерь тепла. Предложено несколько соотношений для расчета, но пока неясно, какое из них наилучшее [6]. Ясно лишь одно — эти соотношения нужно модифицировать, так как все производные найдены в предположении о том, что температура насадки изменяется на бесконечно малую величину и что изменения температуры всех элементов насадки одинаковы. Следует напомнить, что два упомянутых условия являются основными требованиями идеальной регенерации [22]. К сожалению, ни одно из них не выполняется. Поэтому вводятся два члена, выражающие дополнительные потери потери, обусловленные изменением температуры по времени, которые учитывают возмущения температуры насадки, и потери, обусловленные изменением температуры по пространству, которые учитывают изменения возмущения температуры по материалу насадки. Следовательно, потери тепла в регенераторе определяются соотношением [c.325]

Можно предполагать, что регенератор работает либо в изо-хорных условиях, как это считается при анализе процессов идеального цикла, либо в изобарных условиях, поскольку рассматривается течение в нем. В зависимости от желания исследователя можно применять либо изохорные, либо изобарные свойства переноса. Если использовать определение эффективности регенератора (2.46), то [c.325]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...