Анализ необратимых процессов и циклов

Шире рассмотрены приложения второго начала термодинамики к анализу необратимых процессов и циклов теплоэнергетических установок, чему посвящена отдельная глава. [c.4]

АНАЛИЗ НЕОБРАТИМЫХ ПРОЦЕССОВ И ЦИКЛОВ [c.333]

Таким образом, эксергетический анализ применяется для решения двух основных задач. Первая — установление максимальных термодинамических возможностей и вычисление безвозвратных потерь эксергии в результате необратимости процессов и циклов вторая — обоснование рекомендаций по их совершенствованию. [c.43]

Следует особо подчеркнуть одно важное обстоятельство. Понятие об энтропии введено на основе рассмотрения обратимых циклов. Казалось бы, это лишает нас возможности использовать понятие энтропии при анализе необратимых процессов. Но следует помнить, что энтропия является функцией состояния и, следовательно, изменение ее в каком-либо процессе определяется только исходным и конечным состояниями. [c.81]

Анализ эффективности процессов в тепловых машинах и аппаратах методом к. п. д.,, основанным на первом законе термодинамики, практически важен, но обладает существенными недостатками в методе не учитывается, что теплота и работа качественно неравноценны и что теплота различного потенциала имеет разную ценность (работоспособность) кроме того, в методе к. п. д. учитываются только потерн, обусловленные внутренней необратимостью цикла, и не учитываются потери, связанные с конечной разностью темпе- [c.141]

Для критического анализа рассуждений Клаузиуса, необходимо напомнить, что обратимый процесс не требует определения своего направления, поскольку он может протекать как в прямом, так и в обратном направлениях. В ходе доказательства Клаузиуса рассматривается обратимый цикл Карно, так как ход доказательства требует условия обращаемости цикла. Цикл Карно состоит из обратимых процессов. Постулат Клаузиуса утверждает невозможность самопроизвольного перехода тепла от холодного тела к более теплому. Но обратный процесс возможен, и этим подчеркивается определенная направленность прямого процесса, т. е. его необратимость. Так, в доказательстве Клаузиуса совмещены два принципиально несовместимых понятия обратимого процесса и его направленности. [c.43]

В данной конкретной термодинамической системе можно осуществить только один единственный обратимый замкнутый процесс или цикл. Это вытекает из анализа обратимых и необратимых процессов, проведенного ранее. Такой обратимый цикл будет, очевидно, циклом максимальной экономичности в этой термодинамической системе. [c.74]

В данной конкретной термодинамической системе можно осуществить только один единственный обратимый замкнутый процесс или цикл. Это вытекает из анализа обратимых и необратимых. [c.99]

Иногда при термодинамическом анализе рассматривают процессы, отнесенные и к третьей группе, т. е. процессы, удовлетворяющие условиям внешней обратимости, но внутренне необратимые. Так, в холодильной технике обычно в качестве образца рассматривают цикл с дросселированием рабочего тела, пренебрегая необратимым теплообменом между рабочим телом и окружающей средой. [c.45]

Как видно из рис. 1.70, понижение конечного давления р2 (при неизменных pi и Ti) повышает термический к. п. д. цикла Ренкина, поскольку в области влажных паров это сопровождается понижением температуры Т2, а следовательно, расширяется температурный интервал цикла. Из этого же рисунка видно, что понижение р2 увеличивает степень заполнения площади цикла Карно площадью цикла Ренкина, вследствие чего относительный термический к. п. д. цикла Ренкина увеличивается. Однако с понижением рг расширение пара в турбине спускается в область влажных паров, следовательно, необратимость этого процесса возрастает, и поэтому внутренний относительный к. п. д. цикла Ренкина уменьшается. Из этого анализа следует, что одновременное повышение начальных параметров пара и понижение его конечного давления повышает степень термодинамического совершенства цикла Ренкина. Обычно давление пара в конденсаторе pi = 0,003...0,005 МПа. [c.95]

Образцовый цикл паросиловых установок (цикл Ренкина) с изоэнтропическим расширением можно отнести к процессам второй группы, т. е. к процессам внутренне обратимым, но внешне необратимым. Теплообмен в котельной установке между продуктами сгорания и кипящей водой является явным нарушением внешнего термического равновесия, так как он происходит обычно при огромных разностях температур между источником тепла я рабочим телом. Этот процесс необратимого теплообмена сопровождается значительным ростом энтропии системы и приводит к потере возможной работы по сравнению с обратимым протеканием процесса. Несмотря на это нарушение термического равновесия между рабочим телом и источником тепла, в большинстве случаев можно считать, что процесс внутренне обратим, так как внутри рабочего тела отклонения от равновесия сравнительно невелики. К процессам второй группы при термодинамическом анализе следует отнести также образцовые циклы двигателей внутреннего сгорания, циклы газовых турбин и обратные газовые циклы в холодильной технике. [c.18]

Наиболее непосредственный и наглядный путь обоснования принципа возрастания энтропии — исследование круговых процессов тепловых машин на основе постулата второго начала термодинамики в этом случае направление необратимых изменений состояния любых тел и систем тел может быть установлено в результате анализа изменений состояния какой-либо равновесной системы как рабочего тела в элементарном круговом процессе, например в элементарном цикле Карно. [c.69]

При анализе регенеративных циклов неявно принималось, что число регенеративных подогревателей бесконечно велико, вследствие чего регенеративный подогрев рабочего тела мог счит мым процессом (в дальнейшем цикл с обратимым регенеративным подогревом рабочего тела называется теоретическим регенеративным циклом). В действительных циклах одвод тепла от тепло-отдатчика к рабочему телу и регенеративный пс догрев рабочего тела осуществляются при конечной разности температур, т. е. необратимо. Примером подобного цикла является, например, регенеративный цикл паросиловой установки с конечным числом регенеративных подогревателей питательной воды. [c.353]

При анализе циклов теплоэнергетических установок весьма удобно различать два вида необратимости процессов необратимость внешнюю и необратимость внутреннюю. Такого рода классификация процессов позволяет правильно устанавливать источники энергетичеоких потерь в циклах и дает возможность искать пути для их устранения. [c.15]

Современные методы термодинамического анализа были обоснованы в работах Клаузиуса, Гиббса, Гюи и Стодолы. Один из частных методов, который называют иногда энтропийным, впервые был применен Кеезомом для анализа потери от необратимости установки для ожижения азота в дальнейшем он получил развитие и был использован также и для анализа потерь в прямых циклах [17]. Метод, получивший в последние годы название эксергетического, берет начало в трудах Гиббса и Гюи, а в современной форме был развит в работах Дюгема, Кинана, Грассмана, А. И. Андрющенко и В. М. Бродянского [2, 3, 5—8, 13, 27]. Этот метод получил большее распространение, чем энтропийный, что обусловлено его большей общностью, в частности возможностью применения для анализа разомкнутых процессов. [c.78]

Анализ индикаторной диаграммы карбюраторного д. в. с.., изображенной на рис. 11.3, показывает, что действительный никл является незамкнутым и необратимым и характер его протекания зависит от большого числа факторов (е. К, р и др.), исследование которых продолжается и в настоящее время. Для того чтобы выявить теоретические основы расчета д. в. с., необходимо отвлечься от сложных действительных схем и перейти к рассмотрению идеального теоретического цикла, целиком состоящего из обратимых процессов. Такой цикл представлен на рис. 11.4 в рс - и Гх-диаграммах. Поскольку в этом цикле участвует неизменное количество рабочего тела, то линии впуска и выпуска отсутствуют. Линии ас и zb являются соответственно адиабатами сжатия и расширения. Линии z изображают процесс подвода внешней теплоты при V onst, а линия Ьа — процесс отвода теплоты при v = onst. [c.153]

Из предыдущего параграфа следует, что метод коэффициентов полезного действия учитывает потери, обусловленные лишь внутренней необратимостью цикла, но никак не учитывает потерь, обусловленных конечной разностью температур источника тепла и рабочего тела. Тем не менее метод коэффициентов полезного действия широко распространен в практике теплотехнических расчетов. Объясняется это тем, что внешняя необратимость не влияет на количественные результаты анализа — если внутренняя необратимость цикла приводит к тому, что часть тепла, сообш енного рабочему телу, уходит из цикла в виде теплопотерь, то внешняя необратимость не приводит к потерям тепла одно и то же количество тепла будет передано от горячего источника к рабочему телу вне зависимости от того, какова разность температур между ними. Внешняя необратимость приводит к потере работоспособности (т. е. недоиспользованию температурного потенциала тепла, который в случае термодинамически более совершенной организации процесса подвода тепла позволил бы получить большую работу). [c.310]

Анализ данных [51, 80, 97, 123, 124, 127, 128, 134] показывает, что выдержки в полудиклах растяжения или сжатия неодинаково сказываются на условиях образования предельного состояния. Наиболее опасно сочетание циклов нагружения и нагрева с выдержкой По температуре и нагрузке, когда соблюдается синфаз-ность и синхронность процесса термомеханического нагружения. Условия для активизации необратимых изменений создаются благодаря тому, что временные процессы протекают, как правило, более интенсивно при упругопластическом деформировании в полу-цикле растяжения в условиях высоких температур. [c.52]

При помощи rs-диаграммы по величине площади цикла и площади, заключенной между линиями контура цикла и осью абсцисс, легко определить термический к. п. д. обратимого цикла, а в (некоторых случаях, поскольку потеря работы из-за необратимости адиабатического процесса или из-за необратимого теплообмена допускает в координатах Т — s простое графическое истолкование, и эффективный к. п. д. необратимого цикла. Поэтому Гх-диа-грамма находит широкое применение для срав не1ния и анализа различных циклов. [c.114]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...