Потеря полезной работы при необратимых процессах

Потеря полезной работы при необратимых процессах [c.80]

Как ясно из предыдущего, потеря полезной работы связана с тем, что некоторая доля работоспособной энергии, в частности, теплоты высокой температуры, которая при обратимом проведении процесса могла бы быть превращена в полезную работу, при необратимом процессе в работу не переходит и либо передается в виде дополнительной теплоты теплоприемнику (в действительных условиях им является окружающая атмосфера), либо не передается рабочему телу теплоотдатчиком. [c.85]

Рис. 5.9. К вычислению потери полезной работы при необратимом адиабатическом процессе

Как ясно из предыдущего, потеря полезной работы связана с тем, что некоторая доля работоспособной энергии, которая при обратимом проведении процесса могла бы быть превращена в полезную работу, при необратимом процессе в работу не переходит и либо передается [c.91]

Принимая во внимание, что потеря полезной работы системы при необратимых процессах равна произведению приращения энтропии всей системы на наименьшую температуру в системе ( 8-10), получаем [c.128]

Поскольку — vdp = 8(0, то уравнение (1,135) можно рассматривать как уравнение распределения технической (потенциальной) работы в обратимом процессе на изменение кинетической энергии и высоты центра тяжести потока (т. е. считая, что никакой внешней полезной работы при этом истечении не совершается и что необратимые потери работы на трение равны нулю, 5(о" = 0). [c.75]

Неравенство (1-16) можно считать математическим выражением второго начала термодинамики, которое характеризует направление протекающих в природе макроскопических процессов. Второе начало термодинамики позволяет установить количественное соотношение между работой, которая могла бы быть совершена системой при обратимом процессе, и действительной работой. Действительная полезная внешняя работа меньше максимальной на положительную величину T As. Произведение абсолютной температуры Т окружающей среды на приращение энтропии As всей системы является потерей полезной работы из-за необратимости процесса. Поэтому полезная работа будет равна [c.12]

Вычислим потерю работоспособности А/() в результате необратимого адиабатического процесса I—2 по методу циклов. Для этого рассмотрим обратимый цикл 22 Ь а 2, с помощью которого теплота, выделяющаяся при обратимом изобарическом переходе из точки 2 в точку 2, может быть превращена в полезную работу. В результате цикла будет получена полезная внешняя работа 122 Ь а 2, численно равная площади 22 Ь а 2. [c.163]

Следовательно, для увеличения г),, нужно все процессы цикла, в результате которых производится полезная работа, осуществлять с минимальной степенью необратимости. Рассмотрим с этой точки зрения каждый из процессов цикла. Полезная работа цикла во всех без исключения тепловых двигателях производится в результате адиабатического расширения рабочего тела от наивысшего до наинизшего давления в цикле часть этой работы идет затем на сжатие рабочего тела для перевода последнего в начальное или исходное состояние цикла. Из этого следует, что для того, чтобы полезная работа была по возможности больше, необратимость процесса расширения, обусловленная главным образом потерями на трение, должна быть минимальной, а рабочее тело должно сжиматься так, чтобы затраты работы на сжатие были наименьшими. Малая потеря работы при расширении обеспечивается рациональной организацией процесса расширения и в частности хорошими профилями сопел, в которых расширяется пар или газ. [c.526]

При замене расширительного цилиндра дроссельным вентилем расширение происходит по необратимой адиабате, причем значения энтальпий з и 5 в начале и конце процесса одинаковы (рис. 20.14). Так как при адиабатическом дросселировании полезная работа не производится, в результате замены расширительного цилиндра дроссельным вентилем имеет место потеря работы [c.623]

Следовательно, для увеличения ii,, надо все процессы цикла, в результате которых производится полезная работа, осуществлять с минимальной степенью необратимости. Малая потеря работы при расширении обеспечивается рациональной организацией процесса расширения и, в частности, качественным профилированием сопл, в которых расширяется пар или газ. Для уменьшения работы сжатия необходима рациональная организация процесса сжатия, что является более трудной задачей по сравнению с рациональной организацией процессов расширения. Эффективно применение нескольких ступеней сжатия. [c.515]

Максимально полезная работа. Эксергия и анергия. Так как всякая необратимость приводит к уменьшению полезной работы, то увеличение энтропии изолированной системы из-за необратимости протекающих в ней термодинамических процессов может служить мерой потери максимально полезной работы max, которую могла бы совершить система при протекании в ней обратимых термодинамических процессов. Действительно, при необратимых термодинамических процессах потерянная работа самопроизвольно превращается в теплоту, которая также самопроизвольно переходит к телам с более низкой температурой, увеличивая их энтропию (а следовательно, и системы) на значение AS". [c.39]

Величину T As, равную произведению абсолютной температуры окружающей среды на отнесенное к единице массы тела приращение энтропии всей системы As, из-за необратимости процесса азывают потерей работоспособности А/ о. Следовательно, действительная полезная внешняя работа, которая может быть произведена 1 кг тела при переходе из данного состояния в состояние равновесия с окружающей средой, равняется [c.90]

На рис. 11-18 реальный цикл Ренкина изображен в Т, -диаграмме . В этой диаграмме 1-2д — адиабатный процесс расширения пара в турбине с учетом необратимых потерь на трение 2д-3 — изобарно-изотермический процесс отвода тепла в конденсаторе 3-53 — адиабатный процесс в насосе с учетом необратимых потерь на трение Sd-4-б-О — изобарный процесс подвода тепла к воде Sd-i), пароводяной смеси (4-6) и перегретому пару 6-0) в котле кривая 0-1 утрированно изображает снижение температуры пара с Т1 до Ti и давления с р до на пути от котла до турбины за счет потерь в паропроводе. Энтропия рабочего тела при отводе тепла в результате этих потерь уменьшается, и полезная работа цикла,как теоретическая, так и действительная, как видно из рис. 11-18, также уменьшается. [c.377]

Впрыск воды в компрессоре значительно уменьшает работу сжатия, потери от необратимости процесса, позволяет осуществить большие степени сжатия, увеличить количество подводимого от горячего источника тепла, производить расширение парогазовой смеси до температуры, близкой к температуре окружающей среды, и тем самым значительно увеличить полезную работу и, наконец, осуществить отвод тепла от отработанной парогазовой смеси к холодному источнику при сравнительно низкой температуре (340—310 К). Все это и способствует повышению термического к.п.д. ПГТУ. [c.26]

Поскольку при указанных выше условиях совершаемая в необратимом процессе работа всегда меньше (или потребляемая работа больше) работы в обратимом процессе, было бы полезно иметь простой способ вычисления потерь при совершении работы (или избыточно потребляемой работы), связанных с необратимостью. В последнем параграфе разд. 10.5 отмечалось, что для этого понадобится использование энтропии. В данной главе будет показано, что потерянная (или избыточно потребляемая) работа, обусловленная необратимостью, непосредственно связана с производством энтропии, определенным в разд. 12.9. На протяжении этой главы будет получен ряд важных утверждений, которые можно рассматривать как теоремы о потерянной работе. Эти теоремы дополняют доказанные в гл. 10 теоремы об обратимой работе. [c.249]

Циклы, вообще говоря, могут иметь сложную конфигурацию и состоять из различных процессов. Они могут быть обратимыми, т. е. состоять из обратимых процессов, и необратимыми, т. е. состоять, хотя бы в части цикла, из необратимых процессов. Но в любом из циклов, как показывает повседневный опыт, будет иметь место следующее (рис. 1.10). Рабочее тело получит определенное количество тепла от источника (или источников) тепла с более высокой температурой и совершит работу. Часть полученного тепла рабочее тело отдаст источнику (источникам) тепла с более низкой температурой. Разность между количеством тепла, полученного рабочим телом и отданного им в цикле, преобразуется в полезную работу. Таким образом, все тепло, подведенное в цикле, в работу не преобразуется. Цикл совершается по крайней мере между двумя источниками тепла. Непрерывное превращение теплоты в работу при наличии лишь одного источника тепла любой температуры невозможно. Как видим, непрерывное превращение теплоты в работу посредством циклов связано с неизбежной потерей для производства работы части подводимого тепла. В этом заключается смысл второго закона термодинамики, который формулируется различным образом. Мы приведем две формулировки. [c.46]

Потеря работы при мятии. Сжатие в дроссельных клапанах представляет собою необратимый процесс и всегда имеет последствием уменьшение полезной работы тела, подвергшегося мятию. Для паровых и холодильных машин эту потерю легко вычислить, если вызываемое прохождением через дроссель увеличение энтропии помножить на абсолютную Температуру конденсатора (холодильника) (стр. 577). Увеличение энтропии вычисляется по уравнению тепла [c.640]

Уменьшение ( потеря ) полезной внешней работы при необратимом процессе. Необратимость приводит к уменьшению работы процесса, т. е. La обр, где обр — работа обратимого в тех же самых условиях процесса. Если бы это было не так, т. е. L = обр> то процесс мог бы быть обращен, а следовательно, не являлся бы необратимым. Уменьшение работы при необратимом процессе по сравнению с обратимым физически обусловлено диссипацией работы, т. е. превращением части работы, которая могла бы быть произведена при обратимом протекании процесса, в теплоту доля продиссипировавшей работы обозначается dQди [c.36]

В этом и состоит основная идея эксергетического метода расчета рабочее тело входит в агрегат с эксергией и, совершив полезную работу Л ол, выходит из агрегата с эксергией при этом потерю работоспособности из-за необратимости процессов внутри агрегата определяют по уравнению (11Л8). Таким образом, этот метод позволяет судить [c.181]

Заметим, что в действительности процесс расширения пара в турбине сопровождается потерями на трение и не является изоэнтронным. В соответствии со вторым законом термодинамики, он сопровождается увеличением энтропии 5, и это увеличение тем больше, чем больше потери на внутренне трение. На T-s диаграмме этот необратимый процесс показан условно линией 1-2д. Полезная работа при этом определится разницей энтальпий hi - а отношение этой действительной работы к теоретической, равной hi - hj, называют внутренним относительным КПД г о [c.48]

Однако это не совсем так. Дело в том, что при необратимом протекании процесса участвующие в процессе внешние источники тепла большей температуры, т. е. теплоотдатчики, отдают телу меньшее количество тепла, а источники тепла меньшей температуры, т. е. теплоприемники, получают от тела большее количество тепла по сравнению с тем же самьпи процессом, когда он осуществляется обратимо, так что в результате необратимого процесса не только имеет место уменьшение или потеря полезной внешней работы, но и появляется также некоторое избыточное, т. е. не перешедшее в полезную работу, тепло. Это избыточное тепло состоит или из неиспользованного тепла теплоотдающих источников или избытка тепла, полученного от тела теплопринимающими источниками, или из того и другого вместе. [c.336]

Как отмечалось выше, полезная работа, производимая изолированцой системой (или теплом, отбираемым из горячего источника), является максимальной только в том случае, когда в системе протекают обратимые процессы. Подчеркнем еще раз, что любая необратимость будет приводить к уменьшению величины полезной работы, которая может быть произведена системой. При этом очевидно, что полезная работа системы (или полезная работа тепла) будет тем меньше, чем больше необратимость процессов, мерой которой является увеличение энтропии рассматриваемой изолированной системы. Поэтому между уменьшением величины полезной работы (или, как часто говорят, потерей работоспособности) и возрастанием энтропии системы вследствие необратимости должна существовать однозначная зависимость. Нетрудно установить характер этой зависимости. [c.106]

В этом и состоит основная идея эксергетического метода рабочее тело входит в аппарат с эксергией и, совершив полезную работу нолеан выходит из аппарата с эксергией е при этом потеря работоспособности вследствие необратимости процессов внутри аппарата определяется по уравнению (9-57). [c.315]

Для этого, естественно, необходим единый, опирающийся на общую методику, термодинамический подход к техническим системам, в котором учитывается совершенство как внутренних процессов, так и внешних энергетических взаимодействий. Отсюда возникло разделение потерь от необратимости на внутренние и внешние, введенное В. С. Мартыновским. В случае необходимости пересматриваются и некоторые установившиеся представления, вводятся новые понятия и методы. В результате удалось не только четко и наглядно изложить многие весьма запутанные вопросы, но и выявить полезные для инженерной практики зависимости, в том числе и такие, которые имеют фундаментальный характер — например, связь КПД газового цикла с отношением работ сжатия и расширения и экстремальный характер зависимости КПД от темпертуры теплоотдатчика. При этом не упускается из вида конечная цель — создание наиболее эффективной технической системы определенного назначения. [c.6]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...