Теплообмен при конечной разности температур

В выражение величины Д/ входят потери работоспособности, обусловленные трением и теплообменом при конечной разности температур, а также потери теплоты аппаратом вследствие теплообмена с окружающей средой. [c.55]

Выше уже отмечалось, что основными причинами, снижающими эффективность тепловых процессов, являются трение и теплообмен при конечной разности температур. Вредное влияние трения не нуждается в пояснениях. Чтобы рельефнее представить вредное влиянне неравновесного теплообмена, а заодно продемонстрировать разницу между методами балансов эксергии и теплоты, рассмотрим передачу теплоты от одного теплоносителя к другому, например, от продуктов сгорания топлива к воде и пару в паровом котле. [c.57]

Из описания работы процесса реального двигателя внутреннего сгорания с быстрым сгоранием топлива при постоянном объеме видно, что он не является замкнутым. В нем имеются все признаки необратимых процессов трение, химические реакции в рабочем теле, конечные скорости поршня, теплообмен при конечной разности температур и т. п. [c.262]

Из описания работы ДВС видно, что процессы, протекающие в нем, необратимы, т. е. имеются трение, теплообмен при конечной разности температур, изменение качественного и количественного состава рабочего тела при его сгорании н т. п., а цикл работы даже не замкнут, так как рабочее тело поступает извне и выбрасывается в атмосферу по окончании цикла. [c.71]

Из-за высоких температур в цилиндре двигателя (порядка 1600...2000 °С) цилиндр приходится интенсивно охлаждать, чаще всего водой (водяное охлаждение) или воздухом (воздушное охлаждение) поэтому между стенками цилиндра и продуктами сгорания все время происходят интенсивный теплообмен и дополнительная потеря теплоты. Действительные процессы, протекающие в двигателе внутреннего сгорания, являются необратимыми (происходят с конечными скоростями, трением и теплообменом при конечной разности температур) поэтому индикаторную диаграмму нельзя отождествлять с термодинамическим циклом. [c.111]

Воспользовавшись уравнениями теплового баланса, легко убедиться, что если бы внутри теплообменника отсутствовали потери, связанные с необратимостью процесса (обусловленные действием сил трения и теплообменом при конечной разности температур), то суммарная работоспособность обеих жидкостей не изменилась бы. [c.339]

В величину AL входят потери работоспособности, обусловленные как трением, так и теплообменом при конечной разности температур в величине AL учтены и потери тепла аппаратом, обусловленные теплообменом с окружающей средой. [c.317]

В этой же главе, как уже отмечалось, рассматривается ряд других вопросов. Очень подробно в ней говорится об изменении энтропии при необратимых процессах. Здесь рассматриваются процесс адиабатного расширения тела в пустоту, теплообмен при конечной разности температур, процессы с трением и адиабатное смешение газов. Там же рассматриваются термодинамические потенциалы, характеристические функции и их свойства, а также дифференциальные уравнения термодинамики. Две последние темы имеют настолько большое значение в построении теории термодинамики, что пх можно было бы выделить в отдельные главы. [c.350]

Проиллюстрировать это положение можно, разбивая рассматриваемую систему на подсистемы, которые при нарушении равновесия будут осуществлять между собой теплообмен при конечных разностях температур, а это вызывает рост энтропии для всей системы в целом, приводя к необратимости. [c.37]

Из сказанного видно, что этот цикл не является замкнутым продукты выбрасываются из цилиндра, и последний заполняется новой смесью. Кроме того, этот цикл не является обратимым (необратимое сжатие смеси, конечная скорость поршня, теплообмен при конечной разности температур и т. д.). Кривые расширения и сжатия являются политропами. [c.75]

Приведенное доказательство относится к тому случаю, когда необратимость цикла не связана с необратимым подводом и отводом теплоты при конечной разности температур рабочего тела и источников теплоты. Если необратимость цикла обусловлена только необратимым теплообменом, то [c.57]

Так как Та < Ть то Sa — Si > О, т. е. энтропия системы при теплообмене с конечной разностью температур возрастает. [c.81]

Теплообмен между горячими газами и рабочим телом происходит при конечной разности температур, т. е. необратимо, поэтому +, >0, а потеря работоспособности при парообразовании и коэффициент использования энергии будут равны [c.447]

Действительные процессы, протекающие в машинах, являются необратимыми, так как расширение или сжатие в них совершается при конечной разности давлений, а сообщение или отвод тепла — при конечной разности температур между телами, участвующими в теплообмене. Эти процессы протекают с конечными скоростями при нарушении, как правило, механического равновесия, в связи с чем в рабочем теле возникают завихрения. Кроме того, действительные процессы сопровождаются теплопроводностью, лучеиспусканием и трением, которые по своей сущности являются процессами необратимыми. [c.62]

Строго говоря, при этом будет происходить деградация энергии, приводящая к необратимости процесса, если только температура смеси отличается от 0° С, так как теплообмен между парогазовой смесью и жидкостью будет происходить при конечной разности температур. Но степень этой необратимости небольшая, и в большинстве случаев ею можно пренебречь. [c.20]

Так как теплообмен между горячими газами и рабочим телом происходит при конечной разности температур, т. е. необратимым образом, то 33 -1 + потеря работо- [c.297]

Введенное Клаузиусом понятие об энтропии приобретает особый смысл для необратимых процессов. Теплообмен, происходящий при конечной разности температур, неизбежно приводит к росту энтропии системы тел, участвующих в теплообмене. Особенно просто определить изменение энтропии, происходящее при необратимом теплообмене, в том случае, когда температуры обоих тел сохраняют постоянное значение. [c.36]

Обратимый процесс есть процесс идеальный сообщение и отвод тепла в действительных условиях всегда совершаются при конечной разности температур тел, участвующих в теплообмене, иногда довольно значительной механическое равновесие почти никогда не соблюдается, и мы имеем завихрения в рабочем теле наконец, всякое изменение объема неизбежно связано с трением. Поэтому все действительные процессы в земных условиях необратимы. [c.53]

Для исследования термически изолированной системы, в которой протекает адиабатический процесс, очень удобно использовать уравнение (17.3). При этом следует помнить, что для реального газа показатель адиабаты не является постоянной величиной вследствие изменения теплоемкостей газа в зависимости от давления и температуры. Любой реальный процесс в газовой системе сопровождается потерями энергии. Так, при конечной разности температур между системой и внешней средой существует теплообмен, являющийся следствием реальных теплоизолирующих свойств разделяющей поверхности. Помимо этого имеются энергетические потери на трение и диффузию. В результате термомеханическая система оказывается неравновесной и без изменений во внешней среде процесс провести нельзя. В таком случае без затраты внешней работы система не может быть возвращена в начальное состояние и, следовательно, реальные газовые процессы необратимы. Второй закон термодинамики постулирует это правило для идеального и реального газов. Поэтому неопределенно долгое действие тепловой машины становится возможным только при работе термомеханической системы по круговому циклу с несовпадающими процессами прямого и возвратного ходов. [c.394]

Всякий термодинамический процесс, не удовлетворяющий условиям обратимости (п. Г), называется необратимым термодинамическим процессом. Все реальные процессы протекают не бесконечно медленно, а с конечной скоростью. Все они сопровождаются трением (1.2.10.Г), диффузией (И.1.3.Г) и теплообменом (11.4.3.Г) при конечной разности температур тела (системы) и внешней среды. Поэтому все реальные процессы являются неравновесными (11.3.2.3°). Следовательно, все реальные процессы являются необратимыми. [c.146]

В случае, если теплообмен происходит при конечной разности температур, т.е. необратимо, путем переноса границ системы (переход к расширенной системе) задача может быть сведена к только что рассмотренной. [c.60]

Дальнейшие потери за счет отдачи тепла при конечной разности температур возникают за счет несовершенства тепловой изоляции, приводящего к тому, что тепло от пара передается в окружающую среду, и его работоспособность оказывается потерянной. В паропроводах эго проявляется в виде уменьшения перегрева, если пар перегретый, или в виде появления влаги, если пар сухой насыщенный. Теряет тепло в окружающую среду и цилиндр паровой машины. Кроме того, в цилиндре имеют место еще так называемые потери через стенки, связанные с периодическим впуском и выпуском пара и с его теплообменом со стенками цилиндра. Эти потери будут рассмотрены ниже. [c.162]

Если неравновесность вызвана теплообменом при конечной разности температур (температура газа Т меньше температуры источника 7 ), то возрастание энтропии рабочего тела ds = 6q/T оказывается больше, чем dSfi = (>q/Т в равновесном процессе из-за снижения температуры газа. При том же положении поршня, т. е. заданном удельном объеме V, меньшей температуре газа соответствует меньшее его давление р. Соответственно меньше должна быть и уравновешивающая сила Р Р = = p F

Работа расширения против этой силы bl = P dy = p dv[c.27]

МйЖение термического к. А. д. цикла по оравнению с циклом при обратимом теплообмене. При конечной разности температур в регенераторе тепло qi извне будет сообщаться по линии с й, в то время как при обратимом теплообмене в регенераторе внешнее тепло сообщается по линии ей. Аналогично этому отвод от рабочего тела тепла дг к среде при конечной разности температур в регенераторе происходит по линии а, а не по линии а, как в цикле с обратимым регенеративным теплообменом. [c.93]

Теплообмен при конечной разности температур — термическое трение — приводит к потерям эксергии так же, как и привычное нам механическое трение или электрическое трение (омическое сопротивление проводника). Чтобы показать, как термическое трение влияет на механическую систему и вь змеает ттт же эффекты как ш [c.52]

При введении регенеративного подогрева появляются новые очаги эксергетических потерь, вызванные теплообменом при Конечных разностях температур между греющим паром и питательной водой в регенеративных подогревателях и вследствие дросселиравания конденсата греющего пара. Чем меньше эти разностл температур, [c.194]

Наличие конечной разности температур при теплообмене, как это наглядно видно из рис. 5-11, вызывает понижение коэффициента преобразования цикла по сравнению с диклом при обратимом теплообмене. При конечной разности температур в регенераторе тепло <71 извне будет сообщаться по линии с -ё, в то время как П ри обратимом теплообмене в регенераторе внешнее тепло сообщалось бы по линии с-й. Аналогично этому отвод от рабочего тела тепла <72 к среде при конечной разности температур в регенераторе происходит по линии -а, [c.127]

Примером проявления энтропии изолированной системы является теплообмен между телами при конечной разности температур (внешняя необратимость). Если н такой системе имеется два тела с разными температурами (7, > T ,), то согласно второму закону термодинамики (в формулировке Клаузиуса) самопроизвольный переход теплоты может происходить только от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой. При этом элементарное изменение удельной энтропии первого тела составляет ds = — второго —d 2 = - -t1qlT2. Поскольку энтропия обладает аддитивным свойством, изменение удельной энтропии системы [c.38]

Таким образом, если в процессе изменения состояния рабочего тела между телом и окружающей средой при конечной разности температур происходит теплообмен, то он сопровождается необратимыми явлениями обесценивания теплоты, поэтому такой процесс назшается термически необратимым. При совершении термически обратимого процесса в обратном направлении теплота будет отводиться при той же температуре, что и подводилась в прямом, и никаких необратимых изменений в окружающей среде не произойдет. [c.106]

При переходе в состояние равновесия требуется в общем случае подводить или отводить теплоту. Чтобы обеспечить условие обратимости процесса с теплообменом, последний должен происходить при бесконечно малой разности температур. В рассматриваемой системе, состоящей из рабочего тела и окружающей среды, есть только один источник теплоты — окружающая среда. Поэтому подвод или отвод теплоты можно осуществлять обратимо только по изотерме при температуре окружающей среды. В противном случае температура рабочего тела будет отличаться от температуры окружающей среды, теплообмен будет совершаться при конечной разности температур и, следовательно, необратимо. Чтобы совершать изотермический процесс подвода (отвода) теплоты при темперглуре окружающей среды, необходимо предварительно довести температуру тела Т до температуры [c.130]

Цикл воздушной холодильной машины является внешне-необрати-мым циклом. Действительно, в холодильной установке теплообмен между источниками тепла и рабочим телом происходит при конечной разности температур. Так, например, в процессе 2 3 рабочее тело отдает тепло охлаждающей воде. Для того чтобы этот процесс был возможен, охлаждающая вода на входе в установку должна иметь температуру во всяком случае не выше 7з- Следовательно, предельная температура теплоприемника должна быть равна температуре Тз. В процессе 4 1 рабочее тело получает тепло от охлаждаемого помещения. Если температура охлаждаемого помещения постоянна, то она не может быть ниже температуры Ti, которая, таким образом, представляет собой предельную температуру теплоотдатчика. Вследствие конечной разности температур при теплообмене между рабочим телом и окружающей средой или охлаждаемым помещением происходит потеря работоспособности, в результате чего уменьшается холодопроизводительность машины. [c.473]

В обцдем случае в этом процессе имеет место подвод тепла к рабочему телу, а поскольку поток вместе с окружающей средой образует термически изолированную систему, это тепло может быть получено телом только от окружающей среды. Температура окружающей среды Го не изменяется, поэтому теплообмен происходит при конечной разности температур и процесс принципиально необратим. [c.152]

Обращаясь вновь к циклу Карпо, видим, что его протекание не оставляет в системе неизгладимых изменений. Следовательно, он состоит из обратимых процессов и является обратимым циклом. Обратимость цикла Карно обусловлена теплообменом при бесконечно малой разности температур. Такой теплообмен называют равновесным. Если бы теплообмен между горячим источником и рабочим телом протекал при конечной разности температур, мы не смогли бы процесс 1-2 провести в обратном [c.29]

В Гх-диаграмме рис. 5-30 показаны также температуры источников тепла Т и Та, а также цикл Карно abed, осуществляемый рабочим телом. Но так как теплообмен между источниками тепла и рабочим телом происходит при конечной разности температур Т >Т и Т >То), то цикл этот необратим. Поэтому суммарное изменение энтропии изолированной системы не ра,вно нулю. [c.157]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...