Цикл изоэнтропный

Регенеративный цикл Изоэнтропный 4 [c.233]

Идеальный замкнутый термодинамический цикл, состоящий из шести процессов процессы расширения и сжатия этого цикла изоэнтропные, а регенерация может быть как изобарной, так и изохорной. [c.458]

Особенностью термодинамических циклов паротурбинных установок является изменение агрегатного состояния рабочего тела в течение цикла, что позволяет осуществить теплообмен между рабочим телом и внешними источниками теплоты в процессах парообразования и конденсации при постоянных значениях температур. Таким образом, имеется практическая возможность реализации цикла Карно, который, как отмечалось, состоит из двух изоэнтропных и двух изотермических процессов. Реализация изотермических процессов подвода и отвода теплоты в газовых циклах (циклы ДВС и ГТУ) связана с непреодолимыми трудностями. [c.163]

Схема простейшей паротурбинной установки приведена на рис. 11.1. Рассмотрим цикл Карно в p v и Т — з координатах (рис. 11.2). В котле при постоянном давлении к воде подводится теплота, выделяемая в результате сжигания в топке котла топлива (в качестве топлива могут использоваться природный газ, каменный уголь и другие виды топлива). Процесс подвода теплоты 4—1 является изобарно-изотермическим процессом парообразования. Из котла сухой насыщенный пар с параметрами в точке 1 поступает в турбину. Пар, изоэнтропно расширяясь в турбине, производит работу (линия 1—2) и превращается во влажный насыщенный пар. В конце процесса расширения давление пара р2, температура Т . Затем пар поступает в конденсатор (теплообменник), в котором за счет охлаждающей воды от пара при постоянном давлении рг отводится теплота (линия 2—3), происходит частичная конденсация пара. Процесс отвода теплоты 2—3 является изобарно-изотермическим процессом. В схеме установки (см. рис. 11.1) при рассмотрении цикла Карно насос заменяют компрессор.ом. Влажный пар с параметрами в точке 3 подается на прием компрессора и изоэнтропно сжимается с затратой работы (линия 3-—4), превращаясь в воду с температурой кипения. Затем кипящая вода подается в котел, и цикл замыкается. [c.163]

Для определения термического к. п.д. цикла Ренкина обратимся к рис. 11.5. Сначала определим полезную работу цикла и количество теплоты, подведенной в цикле к 1 кг рабочего тела. Работа цикла равна разности работ расширения пара в турбине и сжатия воды в насосе. Так как процессы расширения и сжатия являются изоэнтропными (адиабатными), удельная потенциальная работа определяется из соотношений [c.166]

В реальном цикле (рис. 26, б) подвод тепла не изотермический, а изобарный с одним [га), двумя га и ба или более подводами тепла. Процессы сжатия и расширения не изоэнтропные, а поли-тропные. Вследствие разности температур в теплообменниках температура уходящих газов превышает температуру конденсата, возвращаемого от потребителей тепла. При закритическом давлении пара температура конденсата превышает температуру выхлопных газов газовой турбины. [c.53]

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 свете изложенного ясно, что исследования. идеального цикла привели к несколько противоречивым результатам, особенно если учесть, что изотермические и изоэнтропные модели являются всего лишь предельными случаями более общей по- [c.231]

Рассчитываем работу в цикле. Работа в изоэнтропном процессе I—2 [c.111]

Для возможности термодинамического анализа рассматривается идеальный цикл этой установки. На рис. 1.60 этот цикл изображен в pv и 75-диаграммах. Процесс /—2 изображает изоэнтропное сжатие 1 кг идеального газа, что соответствует процессу в компрессоре. В процессе 2—3 подводится некоторое количество тепла к газу при постоянном давлении (в камере сгорания). В процессе 3—4 происходит изоэнтропное расширение газа (в турбине). В процессе 4—/ от газа отводится некоторое количество тепла при постоянном давлении этот процесс заменяет охлаждение отработавших газов в атмосфере. [c.112]

Идеальный цикл рассматриваемой установки в pv- и Тз-диаграммах дан на рис. 1.61. Линия 1—2 изображает изоэнтропное сжатие идеального газа (в компрессоре) линия 2—3 — изобарный подвод тепла к газу (в регенераторе) линия 3—4 — изобарный подвод тепла к газу (в камере сгорания) [c.114]

В идеальном цикле газотурбинной установки расширение газа рассматривается как обратимый адиабатный (изоэнтропный) процесс. В действительности процесс расширения в турбине является необратимым из-за наличия трения и завихрений. При этом часть кинетической энергии газа переходит в тепло, воспринимаемое потоком, вследствие чего его энтропия и энтальпия в конце расширения оказываются больше теоретических значений [c.115]

В 75-диаграмме цикл Ренкина изображен на рис. 1.68. Линия 5—(5 изображает изобарное и изотермическое испарение кипящей жидкости, линия 6—О — изобарный перегрев сухого пара, линия 0—2 — изоэнтропное расширение перегретого пара, линия [c.119]

Таким образом, термический к. п. д. цикла Ренкина зависит от р , и Рз. Для определения значения у, широко используется гх-диаграмма. По начальным параметрам ро и наносится в диаграмме точка О, характеризующая состояние пара при входе в турбину, и определяется энтальпия г о (рис. 1.69). От точки О проводится вертикальная линия до пересечения с изобарой Рз в точке 2, и определяется энтальпия tj в конце изоэнтропного расширения пара в турбине. Энтальпия 2 и удельный объем u2 конденсата определяются по табл. 1—4 приложения П как энтальпия и удельный объем кипящей воды при давлении р . По найденным значениям /о, 2, 2 и V2 вычисляется г, по формуле (1.232). [c.120]

Цикл Ренкина паротурбинной установки, в которой расширение пара в турбине и сжатие конденсата в насосе происходят необратимо, приведен в 7 5-диаграмме на рис. 1.72. Процесс необратимого расширения в турбине, происходящий с ростом энтропии, изображен линией О—2, процесс изоэнтропного расширения — линией О—2. Процесс изоэнтропного сжатия в насосе с учетом повышения температуры жидкости изображается линией [c.121]

Идеальный цикл рассматривае.мой установки приведен на рис. 1.74. Линия 4—5—6 изображает изобарный подогрев конденсата и его полное испарение. Эти процессы соответствуют процессу в котле. Изобарный процесс 6—О соответствует перегреву сухого насыщенного пара в первичном перегревателе, изоэнтропный процесс 0—2 — расширению перегретого пара в первых ступенях турбины, изобарный процесс 2 —О — перегреву частично отработавшего пара в промежуточном перегревателе. Изоэнтропный процесс О —2 соответствует расширению перегретого в промежуточном перегревателе пара в остальных ступенях турбины, изобарный процесс 2—3 — [c.123]

Идеальный цикл этой установки приведен на рис. 1.76. Линия 4—5—6 изображает изобарный подогрев конденсата и его испарение. В изобарном процессе 6—О сухой пар перегревается. Эти процессы соответствуют процессу в котлоагрегате. Изоэнтропный процесс О—2 соответствует расширению перегретого пара в турбине, изобарный процесс 2—<3 — конденсации отработавшего пара у потребителей тепла. Давление конденсата в точке 5 повышается при неизменной энтропии (в насосе). Конечная точка 4 процесса повышения давления совпадает с точкой 3, если пренебречь повышением температуры в процессе [c.125]

По заданным параметрам изображаем в 15-диаграмме процесс 0—2 изоэнтропного расширения пара в цикле Ренкина (рис. 1.86). Определяем значения энтальпий в начале и конце [c.133]

Рассчитать цикл Карно, который осуществляется насыщенным водяным паром. Установка работает по схеме рис. 14.1 сухой насыщенный пар при давлении Р1=2 МПа поступает в цилиндр паровой машины, где изоэнтропно расширяется до 0,1 МПа, после чего поступает в теплообменник там влажный пар частично конденсируется до тех пор, пока его энтропия не становится равной энтропии жидкости в состоянии насыщения при Р1=2 МПа. Пароводяная смесь изоэнтропно сжимается компрессором до Pi= =Р, и кипящая вода подается в котел, где она превращается снова в сухой насыщенный пар. [c.142]

Условиям обратимости удовлетворяет не только цикл Карно (1-2-3-4-1), но и цикл Г-2 -3 -4 -Г, изображенный условно в той же Т, -диаграмме (рис. 2-3). В цикле Г-2 -3 -4 -Г отсутствуют адиабатные изоэнтропные процессы, переводящие рабочее тело от температурного уровня Гг к Гх и обратно. Изменение температур рабочего тела в цикле 1 -2 -3 -4 -Г реализуется путем внутреннего теплообмена — регенерацией тепла. Этот цикл обладает той же эффективностью, что и цикл Карно, в том случае, если процессы регенеративного охлаждения 2 -3 и регенеративного подогрева 4 -Г в Г, 5-диаграмме состояния будут изображаться эквидистантными линиями. Ниже будут подробно рассмотрены практические преимущества регенеративного цикла по сравнению с циклом Карно, реализуемым адиабатными процессами. [c.36]

Если источник и приемник тепла (тела Л и В на рис. 1-1) не изменяют в процессе теплообмена своих температур, то единственно возможным циклом, в котором будут соблюдаться условия обратимости, оказывается цикл Карно. Ясно, что изотермические процессы сообщения телу тепла и отнятия от него тепла при поставленных ограничениях будут удовлетворять условиям внешней обратимости, если температура тела в процессе будет все время бесконечно близка к постоянной температуре источника. Для перевода тела от низкого температурного уровня к высокому (или наоборот) при выполнении условий внутренней обратимости возможны либо изоэнтропные процессы, либо идеальные регенеративные. [c.46]

Рассмотрим цикл, изображенный на рис.4.11. Здесь после изоэнтропного сжатия ас к рабочему телу по некоторому закону Ц1=Ц](у) подводится теплота, причем теплоподвод может продолжаться до точки Ь. Замыкает цикл изохорный процесс Ьа, в котором от рабочего тела отводится теплота < 2 Так как в изохорном процессе работа не совершается, то [c.153]

Таким образом, величина Р(у,х) показывает, во сколько раз относительные теплопотери в исследуемом цикле больше, чем в цикле с подводом теплоты при постоянном объеме и изоэнтропными процес- [c.154]

При П2=к формула переходит в полученное ранее выражение термического КПД смешанного цикла с изоэнтропным процессом последующего расширения. [c.157]

При П2=к формула дает среднее давление цикла со смешанным подводом теплоты и изоэнтропным процессом гЪ. [c.157]

И К. п. д. установки из-за дополнительных необратимых потерь влажного пара на лопатках. Под воздействием капельной влаги пара происходит эрозия лопаток. Поэтому в установках с высокими начальными параметрами пара применяют промежуточный перегрев пара, что снижает влажность пара в процессе расширения и ведет к повышению к. п.д. установки. Рассмотрим схему установки с промежуточным перегревом пара. (рис. 11.9) и цикл этой установки в Т — 5-диаграмме (рис. 11.10). Из парового котла пар поступает в основной пароперегреватель 2 и далее в турбину высокого давления 4, после расширения в которой пар отводится в дополнительный пароперегреватель 3, где вторично перегревается при давлении р р до температуры Ts. Перегретый пар поступает в турбину низкого давления 5, расширяется в ней до конечного давления р2 и направляется в конденсатор 7. Влажность пара после турбины при наличии дополнительного перегрева его значительно меньше, чем без дополнительного перегрева хд>Х2. Применение промежуточного перегрева пара повышает к. п.д. реальных установок примерно на 4%. Этот выигрыш получают как за счет повышения относительного к. п.д. турбины низкого давления, так и за счет некоторого повышения суммарной работы изо-энтропного расширения на участках цикла 1—7 и 8—9 (см. рис. 11.10) по отношению к изоэнтропной работе расширения на участке 1—2 в силу того, что разность энтальпий процесса 8—9 больше разности энтальпий процесса 7—2, так как изобары в к — 5-диаграммах несколько расходятся слева направо (см. рис. 8.11). [c.172]

На диаграмме i—s на пересечении изотермы с изобарой получаем точку / начала процесса сжатия. Для выбора нанвыс-шего в цикле давления торможения (полного давления) р на выходе из компрессора строим на диаграмме изобару р2 и находим точку ее пересечения с изоэнтропой, выходящей из точки 1. По полученной точке 2 конца изоэнтропного процесса сжатия измеряем изоэнтропный теплоперепад сжатия Аг . [c.153]

Цикл (рис. 1.57) протекает следующим образом. После изоэнтропного сжатия — процесс 1—2 — к газу подводится при постоянном объеме количество тепла — процесс 2—3. Затем происходит пзоэнтропное расширение газа — процесс 3—4 и О ,0 1,5 2,0 2,5 5,0 р изохорное его охлаждение с отводом количества тепла 2 — процесс 4—1. Рассматриваемый цикл [c.110]

Идеальный цикл этой установки в pv- я Гх-диаграммах приведен на рис. 1.65. Линия 1—2 изображает процесс изоэнтропного сжатия идеального газа, соответствующий процессу в компрессоре. Линия 2—3 изображает изохорный процесс подвода тепла к газу в камере сгорания. Процесс изоэнтропного расширения газа в турбине изображается линией 3—4. Процесс изобарного отвода тепла от идеального газа, заменяющий процесс отдачи тепла отработавшими газами атмосферному воздуху, изображается линией 4—1. Конструктивно установки со сгоранием при v = onst сложнее установок со сгоранием при р — onst, поэтому последние получили наибольшее распространение. [c.118]

На рис. 1.80 изображен идеальный цикл рассматриваемой установки. Каждый килограмм пара, поступающего в конденсатор, расширяется в турбине от начального состояния до давления — изоэнтропный процесс 0—2, а затем конденсируется — изобарный процесс2—3. Конденсат подогревается во втором подогревателе паром, каждый килограмм которого до поступления в отбор расширился в турбине до давления ро — изоэнтропный процесс [c.128]

Наиболее эффективная температура подогрева равна 60—70° С. Процессу в конденсаторе соответствует линия 2—3. После конденсатора рабочее вещество в идеальном цикле поступает в расширительный цилиндр, где понижаются его давление и температура — изоэнтропный процесс 3—4. Отсюда рабочее тело поступает в испаритель 4, в котором оно расширяется при неизменных давлении и температуре, отнимая от тел, имеющих низкий температурный уровень, например от окружающего воздуха, холодной воды и т. д., определен1юе количество тепла. Процессу в испарителе соответствует линия [c.140]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...