Обратимые машины

Представим себе цикл Карно, у которого теплоприемник имеет температуру Г2 = 0 К. Для такой обратимой машины полное изменение энтропии в цикле было бы равно изменению ее на участке изотермического расширения при температуре Ti [c.165]

По существу этот вывод представлял собой исторически первую формулировку второго начала термодинамики. Таким образом, исследование Карно знаменовало собой рождение новой физической теории—теории теплоты, или термодинамики. Но работа Карно содержала нечто большее, чем просто описание нового физического принципа. Она включала также конкретные результаты, полученные на основе этого общего принципа, в частности блестящее доказательство независимости к. п. д. обратимой машины от природы рабочего тела, известное теперь под именем теоремы Карно. Другим важным выводом из исследования Карно явилось доказательство того факта, что к. п. д. обратимого теплового двигателя является верхним пределом эффективности действия двигателя вообще. [c.153]

Предположим обратное. Пусть имеется другая обратимая машина Карно, работающая в том же интервале температур, но с другим рабочим телом (реальный газ с уравнением состояния Р (р, и, 7) = 0) или другим численным значением отношения оь/оа и по этой причине с другим термическим коэффициентом полезного действия т) о- Поскольку обе машины — с идеальным газом и с произвольным рабочим телом — обратимы, то любая из них может работать как в прямом направлении (тепловой двигатель), так и в обратном (холодильная машина). При работе машин в различных направлениях [c.52]

Подберем размеры холодильной обратимой машины таким образом, чтоб[.1 (/ Р = i / , тогда [c.56]

За рубежом в технически развитых странах суточная неравномерность графиков нагрузки очень высока и в настоящее время имеются уже десятки насосно-аккумулирующих станций. Исследования и разработки обратимых машин там ведутся уже более трех десятилетий. В СССР плановый характер развития промышленности в сильной степени смягчает процесс роста пиковой нагрузки. До сих пор у нас не возникало острой необходимости в сооружении ГАЭС. [c.282]

Кавитационные качества обратимой машины характеризуют величиной коэффициента [c.286]

Использование зависимости (8) позволяет сравнить быстроходность обычной турбины И обратимой машины при турбинном режиме [c.286]

Из формулы (10) следует, что если обычная турбина и обратимая машина в турбинном режиме работают с одинаковыми параметрами и при одинаковых Я то быстроходность второй всегда будет меньше первой, т. е. у турбины скорость вращения может быть большей, а размеры меньшими, чем у аналогичной обратимой машины. [c.286]

В реальной паровой машине некоторое падение давления должно происходить между магистральным паропроводом и цилиндром, а также между цилиндром и камерой выхлопа, так что в результате индикаторная диаграмма реальной машины (пунктирная линия на рис. 10-5) имеет меньшую высоту, чем диаграмма обратимой машины. [c.67]

Если из трех величин h, йз и Wx две являются известными, то третья может быть найдена из (iI0-2). Если в состоянии 1 пар перегрет, то для определения hi достаточно измерить р и Г. В состоянии 2 обычно имеется двухфазная смесь воды и пара, так что величину йг нельзя найти только по измерениям давления и темлературы. Но эту величину можно определить по любому из указанных измерений, если известно, что изменение состояний 1—2 является обратимым и адиабатическим. В этом случае энтропия в состоянии 2 равна известному нам значению энтропии в состоянии 1, а сочетание s и / или s и 7 вполне определяет состояние 2. На fts-диаграмме, изображенной на рис. 10-7, A/is обозначает работу, производимую килограммом пара над поршнем обратимой адиабатической машины, на входе в которую пар имеет состояние 1, а на выхлопе— давление р2. На рис. 10-7 точка 2 соответствует состоянию пара, покидающего обратимую машину. [c.69]

Состояние пара на выхлопе реальной машины (точка 2) будет отличным от состояния пара 2 на выхлопе обратимой машины. В соответствии с принципом возрастания энтропии энтропия состояния 2 должна быть больше, чем энтропия состояния J, так что работа, производимая килограммом пара, равная Ah (рис. 10-7), меньше по сравнению с работой килограмма пара в обратимой машине. [c.69]

Для машины Карно или любой другой обратимой машины, получающей тепло обратимо при более низкой температуре Т2 и отдающей тепло обратимо при более высокой температуре Г], холодильный коэффициент может быть найден на основании второго закона термодинамики. Так, например, если q — тепло, полученное при температуре Г), а <72 — тепло, отданное при температуре Гг, то [c.131]

Уравнение (12,3) соответствует коэффициенту полезного действия обратимого цикла Карно для любой обратимой машины. Оно, как мы видели выше, является следствием второго закона термодинамики. [c.65]

Коэффициент полезного действия в уравнении (11,Ш) одинаков для всех обратимых машин, работающих по циклу Карно, и не зависит от вещества, совершающего цикл. [c.77]

Если мы имеем ряд обратимых машин, которые работают таким образом, что теплоприемник первой машины является теплоотдатчиком второй машины, а теплоприемник второй машины—теплоотдатчиком третьей машины и т. д., то на основании уравнения (13,10) можно написать [c.78]

Недостатком электрических и гидростатических передач является низкий по сравнению с зубчатыми передачами к. п. д. трансформатора. Поэтому трансформатор целесообразно ставить в параллельном силовом потоке. Электрические и гидростатические трансформаторы являются обратимыми машинами и как таковые могут применяться в трехпоточных передачах (см. ниже). Это в свою очередь позволяет уменьшать габариты трансформатора. [c.149]

Для доказательства первой части теоремы Карно возьмем систему из двух обратимых машин Карно с общим нагревателем и холодильником (рис. 12). Пусть машина / совершает цикл в прямом направлении, // — в обратном. Машина II теперь работает как холодильное устройство, забирая теплоту у холодильника и отдавая нагревателю. Подберем режим так, чтобы за цикл нагреватель отдавал на работу машины / теплоту Qi и столько же от машины II получал. В результате однократного действия обеих машин состояние нагревателя не изменится, холодильник отдаст теплоту (Q2 — Q2)> будет совершена работа (Л — А ) над внешними телами. Если (Qa — Q2) > О, то (Л — А ) > О, так как Л — Л = (Qj — q ) — (Qj Q ) = [c.74]

Пусть т — абсолютная температура тел, а Г, как и прежде, — эмпирическая газовая температура. Покажем, что между этими величинами имеется однозначная функциональная связь. Из теоремы Карно следует, что разность 1 — г) (где т] — КПД обратимой машины Карно) зависит только от температуры нагревателя и холодильника. С одной стороны, [c.77]

Пластинчатые насосы двукратного действия также являются обратимыми машинами и могут быть использованы в качестве гидромоторов. Однако в этом случае в конструкции насоса должно быть предусмотрено надежное прижатие лопаток к статору (в особенности в момент пуска). Это достигают установкой пружин. [c.128]

Мы можем заново сформулировать только что доказанную теорему следующим образом если имеются различные циклические тепловые машины, действующие между температурами и и если некоторые из этих машин обратимые, то коэффициент полезного действия всех обратимых машин одинаков, тогда как необратимые имеют коэффициенты полезного действия, которые не превышают коэффициент полезного действия обратимых машин. [c.40]

Рассмотрим сначала две обратимые машины. Тот факт, что их коэффициенты полезного действия равны, следует непосредственно из (46) и определения коэффициента полезного действия (44). [c.40]

Сравнивая это с уравнением (44), видим, что коэффициент полезного действия необратимой машины никогда не может превзойти таковой для обратимой машины. [c.40]

И коэффициент полезного действия (44) обратимой машины принимает вид [c.44]

Мы уже доказали, что никакая машина, работающая между двумя температурами, не может иметь к. п. д. больший, чем к. п. д. обратимой машины, работающей между этими же температурами. Таким образом, (59) выражает наиболее высокий к. п. д., какой только может иметь машина, работающая между температурами Т, и Г,. [c.44]

Если машина при заданных внешних условиях работает по некоторому циклу и получает при необратимом цикле то же количество теплоты Q , что и при обратимом, то, поскольку [см. (3.54)] работа W p за необратимый цикл меньше работы W обратимого цикла, к. п. д. необратимой машины г необр= hp/6i меньше к.п.д. обратимой машины rio6p= Q (вторая теорема Карно). [c.80]

Насосы и гидродвигатели в принципе обратимые машины, т. е. насосы могут работать как гидродвигатели, а гидродвигатели — как насосы. Поэтому у них и общая классификация. Смотря по тому, какие насосы и гидродвигатели входят в состав гидропередач, их подразделяют на объемные (насос и гидродвигатель — объемные машины), гидродинамические (насос и гидродвигатели — гидродинамические машины), объемно-гидродинамические (насос—объемный, гидродвигатель — гидродинамический) и гидродинамо-объем-ные (насос — гидродинамический, гидродвигатель — объемный). Поскольку в настоящем курсе изучаются только объемные и гидродинамические передачи, то для иллюстрации гидропередачи смешанного типа рассмотрим гидродинамо-объемную передачу, нашедшую применение в электрогидравлическом приводе типа ЭГП (рис. 95). Этот привод используется в горной промышленности для [c.145]

Первая догадка о существовании особого принципа, определяющего закономерности лревращения тепла в работу, была высказана С. Карно. (в его знаменитом сочинении Размышления о движущей силе огня и 0 машинах, способных развивать эти силы ) через 40 лет после появления яа ровой МаШ И Ны и еще до того, ка к стало известным первое начало термодинамики. Задача, которую ставил себе Карно в своем исследовании, состояла в анализе действия паровой машины, с тем чтобы выясиить, как сделать, чтобы она стала аилучшей и наиболее экономичной. Этот анализ привел Карно к основополагающей гипотезе о том, что при постоянной температуре нельзя полученное от тела тепло превратить в работу, не произведя лри этом никаких изменений в самом теле или других окружающих его телах. По существу этот вывод представлял собой начальную, исторически первую формулировку второго начала термодинамики. Таким образом, исследование Карно знаменовало собой рождение новой физической теории — теории тепла, или термодинамики. Но работа Карно содержала нечто большее, чем просто описание нового физического принципа. Она включала также конкретные результаты, полученные на основе этого общего принципа, в частности блестящее доказательство независимости к. п. д. обратимой машины от природы рабочего вещества, известное теперь лод именем теоремы Карно. Другим важным выводом из исследований Карно явилось доказательство того факта, что к. п. д. обратимого теплового двигателя является верхним пределом эффективности действия двигателя вообще. [c.95]

Такая разница в диаметрах приводит к тому, что привычные для спе-циалистов-турбиностроителей численные значения приведенных величин для обратимых машин резко меняются. Так, например, для РО турбины на напор 70 лг QJ в оптимуме составляет примерно 1000—1100 л сек, а для обратимой машины в турбинном режиме [5] это равно примерно 250 л сек. [c.287]

Далее, если обратимую машину реверсировать, то источник тепла с низшей температурой мюжет быть замшен дро воднммам тепла, а полезная работа цикла обратимой машины будет превышать работу, затрачиваемую в цикле упомянутой воображаемой машины. В итоге комбинация двух машин представляет собой неосуществимый вечный двигатель второго рода. Следовательно, нельзя создать машину, работающую между температурами Т и Т2, которая бы имела более высокий холодильный коэффициент, чем обратимая машина, работающая между теми же температурами. [c.132]

Докажем, что из всех возможных машин, работающих между тремя температурными уровнями Го, Г] и Гг без потребления работы и без отдачи ее, обратимая маш ина имеет минимум отношения <7о/<72- Допустим, что может быть построена машина / (рис. 15-10), для которой величина 9о/<7г меньше, чем для обратимой машины R, при одинаковых уровнях температуры. Пусть поток тепла при Гг будет одинаковым для обеих машин. То1 да, если обратимый двигатель реверсировать, то согласно допущению тепло q , вырабатываемое машиной R ори То, будет щревосходить тепло q o, получаемое двигателем I при той же температуре. Поскольку теперь тепловой резервуар при Гг может быть заменен проводником тепла, то сочетание машин / и R представляет собой самодействующее устройство, которое передает тепло с уровня Ti на уровень Го. Но такое устройство невозможно. Следовательно, не может существовать холодильная машина, для которой величина < о/9г меньше, чем для обратимой машины, и правая часть выражения (15-6) всегда будет меньше, чем величина / г для реальных машин. [c.139]

Исходя из второго закона термодинамики, можно доказать следующую теорему коэффициенты полезного действия у всех обратимых машин, работающих по циклу Карно с одним и тем же теплоотдатчи-ком и теплоприемником, равны между собой и не зависят от работающего вещества и конструкции двигателя, совершающего цикл коэффициент полезного действия необратимой машины меньше коэффициента полезного действия обратимой машины. [c.62]

Тредположим, что имеется две обратимые машины, работающие по циклу Карно с одним и тем же теплоотдатчиком и теплоприемником. Пусть I и II машины берут от теплоотдат-чика количество тепла Qi, а отдают теплоприемнику первая машина —Qj, вторая —Коэффиценты полезного действия этих машин запишутся так [c.63]

Теорема Карно позволяет определить коэффициент полезного действия юбой обратимой машины, если мы будем знать коэффициент полезного действия хотя бы одной обратимой машины. Изучая обратимый цикл Карно, когда рабочим веществом является идеальный газ, мы нашли, что коэффициент полезного действия этого цикла [c.65]

Докажем, что коэффициент полезного действия необратимой машины, работающей по циклу Карно, будет меньше, чем коэффициент полезного действия обратимой машины. Рассмотрим еще раз две машины, которые работают по циклу Карно. Пусть одна из этих машин необратима. Предположим, что обе машины получают от теплоотдатчика с температурой количество тепла Q . Обратимая машина отдает теплоприем-нику тепло Qj, а — Qj превращает в работу. Выше мы доказали, что при необратимом процессе работа получается меньше, чем при обратимом процессе (Лобр > >1 еобр.)- Следовательно, необратимая машина отдает теплоприемнику больше тепла, чем обратимая машина. Если обратимая машина отдает теплоприемнику тепло Q , то необратимая машина отдает [c.65]

Получение трех последних выражений из равенств (7.7), (7.8) и (7.9) соответственно может быть основано на общей теореме об обратимых машинах и механизмах, по которой алгебраическая запись характеристических уравнений для насоса и гидромотора сохраняется, как и для любых обратимых машин, за исключением того, что знак при показателе степени к. п. д. меняется на обратный. Разумеется, при обран ении гидромашины знаки членов потерь меняются на обратные. [c.186]

В лаборатории ведутся ышрокие исследования качеств обратимых машин, главным образом диагонального типа. [c.46]

Значительный интерес представляет золотниковое распределение, которое позволяет работать на высоких давлениях (фирма Ex entra изготовляет насосы с этим видом распределения на давление более 300 атм), дает обратимость машины и слабо реагирует на загрязнение масла, что очень важно для гидрообъемных передач транспортных машин. [c.58]

Второе начало термодинамики позволяет построить абсолютную шкалу температур. Рассмотрим цепочку из двух последовательно соединенных обратимых машин Карно. Холодильник первой из них служит нагревателем второй (рис. 14). Пусть Qi — количество теплоты, которое машина / забирает у нагревателя за один Щ1КЛ, Qa — количество теплоты, которое она отдает холодильнику, Qs и Q4 — аналогичные величины для машины II. Температуры тел, служащих нагревателями и холодильника-Рис. 14 ми, равны Ti, Та, п Гзсоответственно. [c.76]

Под обратимой машиной мы понимаем такую машину, которая всюду действует по обратимому ндклу. [c.38]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...