Циклы тепловых машин

Исследование идеального цикла тепловой машины. С. Карно позволило установить условия для получения работы за счет тепловой энергии и тем самым сформулировать второе начало термодинамики. Цикл Карно совершается между двумя изотермами и двумя адиабатами (рис. 8.2), причем предполагается полная обратимость процессов. Подсчитывая изменения параметров состояния, значения работы и теплоты при отдельных процессах, можно показать, что в результате проведенного цикла получили работу, равную площади 1,2,3,4,1, очерченной циклом, в свою очередь равную разности взятой Qi (на участке 1—2) и отданной Q2 (на участке 3—4) теплоты (Qi — Q2). Математически это можно выразить уравнением [c.259]

Рабочий цикл тепловой машины. Для охлаждения газа направим на дно цилиндра струю холодной воды. Понижение температуры газа будет происходить при неизменном объеме до тех пор, пока давление газа в цилиндре не достигнет значения Pi при температуре Та. Этому процессу на диаграмме соответствует изохора D. [c.103]

Рабочий цикл тепловой машины и ее КПД. В результате совершения рабочего цикла газ возвращается в начальное состояние, его внутренняя энергия принимает первоначальное значение. Следовательно, за цикл изменение внутренней энергии рабочего тела равно нулю [c.103]

Обнаруженное тепловое сопротивление нетрудно объяснить с точки зрения термодинамики. В рассмотренном примере имеет место расширение газа в конфузоре, затем подогрев его при пониженном давлении и, наконец, сжатие в диффузоре. Но такой цикл противоположен обычному циклу тепловой машины, в котором подвод тепла идет при повышенном давлении. По этой причине рассматриваемый процесс связан с поглощением, а не выделением энергии. [c.193]

Рис. 1.8. Относительное расположение обратимых и реальных циклов тепловых машин (О, " ф 0) а — тепловые двигатели 6 — холодильные машины

Замыкание произвольных циклов тепловых машин (Рис. 1.13а) и холодильных машин (Рис. 1.136) в Т-8 координатах определяется условием, что увеличение энтропии рабочего тела в процессе сообщения теплоты Д8 численно равно уменьшению энтропии в процессе отвода теплоты [c.51]

Рис. 1.13. Термодинамические циклы тепловых машин в координатах Т—8 а — тепловой двигатель б — холодильная машина

Термодинамика — наука, изучающая самые разнообразные явления природы, сопровождающиеся передачей или превращениями энергии в различных физических, химических, механических и других процессах. Термодинамика как наука сложилась в середине XIX в., когда в связи с широким развитием и использованием тепловых машин возникла острая необходимость в изучении закономерностей превращения теплоты в работу, создании теории тепловых машин, используемой для проектирования двигателей внутреннего сгорания, паровых турбин, холодильных установок и т. д. Поэтому основное содержание термодинамики прошлого столетия — изучение свойств газов и паров, исследование циклов тепловых машин с точки зрения повышения их к. п. д. В силу этого основным методом термодинамики XIX в. был метод круговых процессов. С этим этапом развития термодинамики связаны прежде всего имена ее основателей С. Карно, Б. Клапейрона, Р. Майера, Д. Джоуля, В. Томсона (Кельвина), Р. Клаузиуса, Г. И. Гесса и др. [c.4]

Круговыми процессами, или циклами, тепловых машин называют непрерывную последовательность термодинамических процессов, в результате которых рабочее тело возвращается в исходное состояние. При этом под понятием прямого термодинамического цикла понимают цикл, в котором к рабочему телу подводится большее количество теплоты при большей температуре и отводится меньшее количество теплоты при более 4—859 49 [c.49]

Работу цикла тепловой машины удобно рассматривать в р — а-диаграмме (рис. 4.1). В цикле теплового двигателя (рис. 4.1, а) от горячего источника с температурой Т1 отбирается теплота Ql. Холодному источнику с температурой [c.50]

Рис. 4.1. Произвольные циклы тепловых машин а —тепловые двигатели б — холодильные машины

Рис. 4.2. Относительное расположение обратимых и реальных циклов тепловых машин

Циклы тепловых машин, в которых отсутствуют необратимые потери (бQ = 0), обычно называются термодинамическими. Несмотря на то, что обратимые циклы тепловых машин практически неосуществимы, введение понятий о них является весьма полезным, так как их близость к реальным циклам позволяет судить о достоинствах того или иного из них и относительно легко сопоставлять различные циклы в силу того, что расчет обратимых циклов не представляет особых сложностей. [c.52]

Рис. 5.3. Термодинамические циклы тепловых машин в Т—5 координатах

Т—5-диаграмма широко используется для анализа и сопоставления между собой термодинамических циклов тепловых машин. [c.65]

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ, ПРОЦЕССОВ И ЦИКЛОВ ТЕПЛОВЫХ МАШИН [c.63]

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ЦИКЛОВ ТЕПЛОВЫХ МАШИН [c.103]

На рис. 1.85, а представлена энергетическая схема понижающего трансформатора, а на рис. 1.85, б — его цикл. Из рисунка видно, что понижающий трансформатор представляет собой сочетание указанных выше циклов тепловой машины и теплового насоса. [c.110]

АНАЛИЗА ЦИКЛОВ ТЕПЛОВЫХ МАШИН [c.103]

В 1-й части книги излагаются основные законы термодинамики и вытекающие из них общие теоретические положения, которые составляют основу для последующего изучения и количественного анализа рабочих циклов тепловых машин. [c.2]

Как известно, термический КПД любого цикла тепловой машины определяется выражением (1.121). Удельное количество теплоты [c.63]

Каждый цикл тепловой машины протекает в определенном интервале изменения энтропии А5, поэтому всегда можно построить некоторые изотермные процессы подвода и отвода теплоты, протекающие в интервале Ал так, что количество подведенной и отведенной в них теплоты равно соответственно величинам и 52 анализируемого [c.63]

Сади Карно предложил цикл тепловой машины, который имеет максимальный термический КПД при заданной разнице температур между [c.47]

Как известно, термический КПД любого цикла тепловой машины определяется выражением (58). Если — текущая температура процессов, в которых отводится теплота, а Г, — текущая температура процессов, в которых подводится теплота, то [c.306]

Наконец, по аналогии с идеальным циклом тепловых машин — циклом Карно выводится идеальный экономический цикл — такое сочетание экономических процессов и параметров, при котором обеспечивается наибольшее фактическое благо, г. е. наибольшая стоимость прибавочного продукта . И так далее. [c.183]

Итак, при теоретическом осуществлении идеального цикла тепловой машины в двигателе внутреннего сгорания вместо сообщения и отбора тепла +Ql и —Q2 рабочему телу извне происходит нагревание воздуха нри сгорании топлива внутри цилиндра и обмен отработанного воздуха свежим. Осуществить предполагаемую схему можно следующим путем. Вообразим (рис. 4) цилиндр АВ с поршнем внутри [c.160]

В книгу включена новая гл. 12, посвященная общему термодинамическому методу анализа рабочих циклов тепловых машин. [c.3]

Анализ рабочих циклов тепловых машин ведется на базе термодинамической теории прямых и обратных циклов. [c.4]

Для упрощения пользования таблицами при выполнении тепловых расчетов и для создания наглядного представления о протекании процессов и циклов построены диаграммы 5—Т и 5—1. Первой диаграммой пользуются преимущественно для исследований процессов и циклов тепловых машин, второй — для выполнения расчетов. [c.221]

В своей работе Карно не ограничивается приведенными выше положениями он высказывает еще ряд ценных понятий, некоторые из которых продолжают оставаться основными в современной термодинамике. К ним принадлежат понятия кругового процесса, обратимого процесса, идеального цикла тепловых машин, что и заложило основы их теории. Интересными являются также высказывания Карно о возможных путях развития тепловых двигателей. Правильность этих высказываний подтвердилась историей развития этих двигателей. Сочинение Карно не утратило своего значения и в настояшее время продолжает оставаться одним из интереснейших в област.ч термодинамики. [c.23]

Этот процесс совершенствования циклов тепловых машин называют карнотизацией цикла. Повышение средней температуры подвода теплоты и понижение средней температуры отвода теплоты эквивалентно увеличению коэффициента заполнения цикла. [c.89]

Исследование термодинамических циклов тепловых машин является основной задачей технической термодинамики. Однако провести подробное исследование цикла, установить его основные характеристики (работу, КПД) при изменении отдельных параметров на реальной установке можно лишь в ограниченных пределах. Поэтому при исследовании циклов энергетических установок вместо натурных испытаний целесообразно использовать различные модели. Модели бывают разные в зависимости от модели различают предметное, физичеекое, аналоговое и математическое моделирование. [c.238]

Прямой цикл есть цикл тепловой машины, в котором осуществляется превращение теплоты в работу. В координатах р, v этот процесс протекает в такой последовательности (рис. 1.41, а). На участке AB рабочее тело, получая внутреннюю энергию в форме теплоты от нагревателя, совершает работу расширения /i = nn.AB EFA. После этого путем сжатия на участке DA оно возвращается в первоначальное состояние, причем часть полученной от нагревателя внутренней энергии в форме теплоты рабочее тело передает холодильнику. Работа сжатия l2 = un. DAFE и, следовательно, работа цикла ln = h l2 = [c.60]

Термодинамические циклы тепловых машин идеализируют следуюшим образом [c.55]

Сравним формулы (1.290) и (1.124) они идентичны. Следовательно, формз -ла (1.290) определяет термический КПД некоторого эквивалентного цикла Карно, равный термическому КПД исследуемого цикла. Таким образом, любой цикл тепловой машины может быть заменен эквивалентным циклом Карно с температурами и Tj p. При наличии лГ-диаграммы среднепланиметрическая температура может быть определена планиметрированием площад й треугольников (рис. 1.33, а). Средняя тем- [c.64]

Теплота может передаваться от горячего тела к холодному в помощью цикла тепловой машины. В этом случае удельная энтропия горячего тела уменыиается на А8 р = — д Ту, а холодного источника возрастает на == Яч Т . Энтропия рабочего тела не изменяется, [c.55]

Эти достоинства эксергии сделали ее чрезвычайно модной в последние годы. Однако не все отдают себе отчет в том, что эксергетический метод расчета позволяет учесть потери лишь из-за необратимости процессов, в чем не всегда есть необходимость. Так, совершенно разные по конфигурации и эффективности теоретические, обратимые циклы тепловых машин и идеальный цикл Карно имеют одинаковый эксергетический КПД, равный 100%. При использовании же тепла для технологических нужд (выпарки, плавки металла и т. д.) запас работоспособности тепл01Н0сителя — эксергия не имеет прямого значения. [c.161]

Карно создал представление об идеальной машине, выполняющей некоторый круговой процесс (см. ниже, стр. 463, 481), который принято называть циклом Карно. В отношении идеальной машины доказывается, что 1) коэ-фициент полезного действ 1я цикла Карно не зависит от природы рабочего тела 2) при данных температурах двух тепловых источников не существует цикла тепловой машины более выгодного, чем цикл Карно, с теми же температурами теплоотдатчика и теплопрнёмника. [c.454]

Это не единственный пример бинарный цикл тепловой машины и широко применяемые в холодильной техн1ике каскадные циклы, а также О бщность критериев для их оценки—наглядная иллюстрация единства методов и путей совершенствования обоих типов установок. [c.5]

За этот период был отработан метод исследования циклов тепловых машин, который принял содержание и форму, применяемые и в настоящее время. Теория циклов (основы которой были заложены Карно) стала одним из основных и важных разделов курса технической термодина.мики, продолжая развиваться и в наши годы в связи с освоением новых типов теплосиловых установок. Здесь стоит вспомнить блестящую работу профессора Московского высшего технического училища В. И. Гриневецкого (1907), в результате, которой пм был создан научно обоснованный тепловой расчет двигателей внутреннего сгорания, построенный на основах техгшческоп термо-линалшки [c.95]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...