Идеальный и действительный тепловой цикл

ИДЕАЛЬНЫЙ И ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ЦИКЛ [c.15]

Идеальный и действительный тепловой цикл 1 7 [c.17]

В основе работы двигателей внутреннего сгорания лежат идеальные круговые процессы преобразования теплоты в механическую работу, т. е. идеальные циклы. Изучение их необходимо для оценки совершенства действительных тепловых процессов, происходящих в двигателях, а также факторов, влияющих на экономичность двигателя и величину развиваемой им работы. [c.152]

В основе работы современных тепловых двигателей лежат идеальные круговые процессы преобразования тепла в механическую работу, т. е. идеальные циклы. Изучение идеальных циклов необходимо для оценки совершенства действительных тепловых процессов, происходящих в реальных двигателях. В идеальных циклах процессы протекают обратимо. В них отсутствуют потери, связанные с наличием трения и отсутствием идеальных теплоизоляторов. [c.41]

С точки зрения удобства изучения циклов, совершаемых в двигателе, их разделяют по степени отклонения от действительных процессов. Многие различают при этом идеальные, теоретические и действительные циклы. Все циклы, не имеющие потерь, кроме неизбежной, на основании второго начала термодинамики, отдачи тепла холодильнику, обычно называют теоретическими. Идеальный цикл отличают от теоретического тем, что в первом принимаются постоянные, а во втором — переменные теплоемкости. Циклы, построенные на основании теплового расчета двигателя, рассматриваемые при переменном количестве рабочего тела, переменной теплоемкости, теплообмене с внешней средой и с учетом фактора сгорания топлива, обычно называют действительными циклами. [c.37]

Действительные циклы д. в. с. отличаются от идеальных наличием дополнительных тепловых потерь вследствие теплообмена между стенками и газом, введением вместо процесса подвода тепла процесса сгорания топлива и наличием насосных потерь, связанных с перезарядкой цилиндров, так как для осуществления каждого следующего цикла требуется замена использованного рабочего тела новым. Такие циклы называют разомкнутыми с присущими им дополнительными потерями тепловой энергии, связанными с изменением теплоемкости рабочего тела. [c.259]

Следует помнить, что выражения (8-25), (8-26) и (8-26 ) справедливы для идеального цикла, в котором расширение пара происходит адиабатно и отсутствуют потери энергии. В действительных тепловых двигателях процесс расширения пара происходит не по адиабате, а по политропе, вследствие чего теплопадение оказывается меньше величины Но = 1 — 2 (см. рис. 8-19) кроме того, процесс превраш,ения тепла в [c.145]

В свою очередь циклы тепловых двигателей можно разделить в зависимости от рабочего тела на две группы. Общим для циклов первой группы является использование в качестве рабочих тел газообразных продуктов сгорания топлива, которые на протяжении всего цикла находятся в одном и том же агрегатном состоянии и при относительно высоких температурах считаются идеальным газом (двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины и реактивные двигатели). Характерная черта циклов второй группы — применение таких рабочих тел, которые в цикле претерпевают агрегатные изменения (жидкость, влажный и перегретый пар) и подчиняются законам, действительным для реальных газов (паросиловые установки). [c.104]

Паротурбинные установки на органическом топливе. Действительные циклы ПТУ, ГТУ и КУ отличаются от рассмотренных идеальных термодинамических циклов тем, что каждый процесс, составляющий цикл, является в той или иной степени необратимым вследствие тепловых, газодинамических и механиче- [c.198]

В настоящей книге мы намеренно предпочли термин двигатель Стирлинга термину машина, работающая по циклу Стирлинга . Это сделано по двум основным причинам. Во-первых, ни один двигатель цли машина в действительности не работают по циклу Стирлинга, хотя при определенных изменениях в конструкции полостей переменного объема можно достичь протекания процессов сжатия и расширения в соответствии с идеальным циклом. Такие модификации имеют общее название изотермические двигатели [2]. С большей точностью, вероятно, можно было бы применить термин машина, работающая по принципу Стирлинга . Во-вторых, машина, работающая по принципу Стирлинга , может функционировать в различных режимах, а именно в качестве механического привода, как тепловой насос [3], холо,а,ильная машина [4] и газогенератор [1]. Все эти режимы можно получить на одном и том же двигателе, чему авторы этой книги были свидетелями при посещении исследовательских лабораторий фирмы Филипс в Эйндховене (Нидерланды). Следовательно, термин машина, работающая по принципу Стирлинга охватывает весь диапазон соответствующих механизмов. Поскольку данная книга посвящена исключительно вопросам получения механической энергии на валу, термин двигатель Стирлинга представляется более подходящим. [c.13]

Поскольку влияние необратимости неодинаково для различных тепловых двигателей или классов этих двигателей, действительные термические КПД реальных энергетических установок могут существенно отличаться друг от друга, даже если значения идеальных КПД соответствующих идеальных циклов одинаковы. Поэтому высокий КПД идеального цикла не всегда соответствует высокой эффективности энергетической установки. Необходимо оценить степень необратимости рабочего процесса в установке и определить влияние этой необратимости на характеристики установки, чтобы правильно представить особенности системы. Такой мерой влияния необратимости является критерий, называемый отношением работ для цикла Реальная индикаторная полезная работа Индикаторная полезная работа [c.232]

Поршни в цилиндрах движутся с конечными скоростями, следовательно, обратимость процессов невозможна. Через поршни и стенки цилиндров происходит непроизводительная потеря тепла посредством теплопроводности, теплоотдачи и излучения это тепло отдается окружающей среде. Существует трение между движущимися частями двигателя, на что также тратится тепловая энергия. Все эти необратимые явления, наблюдающиеся в двигателях, понижают степень совершенства преобразования тепловой энергии в механическую работу, в силу чего действительный к.пд. двигателей меньше к.п.д. теоретических идеальных циклов. Для учета величины потерь, связанных с необратимыми явлениями, пользуются коэффициентами, которые получают из опыта. [c.158]

Цикл Карно, состоящий из обратимых процессов, является идеальным циклом и в действительности не может быть осуществлен ни в одной из тепловых машин. [c.51]

Поскольку в выражение для к. п. д. не входит газовая постоянная R, он, очевидно, для всех идеальных газов одинаков. Характерная особенность цикла Карно состоит в том, что его к. п. д. вообще не зависит от природы работающего тела, как это будет доказано несколько позднее ( 5-5), т. е. при данных и Гз он одинаков не только для всех реальных газов, но и для паров любых жидкостей и при этом больше к. п. д. любого другого цикла п тех же пределах температур. Поэто.му цикл Карно является идеальным теоретическим циклом любого теплового двигателя, хотя в действительности по ряду практических соображении и не осуществляется. [c.100]

Так как в действительных теплосиловых установках обычно устанавливаются предельные температуры цикла, то, естественно, цикл Карно для них теоретически наиболее целесообразен, как. обеспечивающий максимальную экономичность. Поэтому ок является идеальным циклом любого теплового двигателя, хотя в действительности по ряду практических соображений, как было сказано, и не осуществляется. [c.125]

В турбине И компрессоре газотурбинного агрегата рабочее тело движется через сопла и каналы между лопатками с большими скоростями. Это вызывает большое трение и вихре-образование, в результате чего часть кинетической энергии необратимо переходит в тепловую. Вследствие этого в конце расширения и в конце сжатия состояния газа в действительности будут не те, что в идеальном цикле, состоящем только из обратимых процессов. [c.77]

Термический к. п. д. характеризует идеальный цикл и показывает максимальную долю тепла, которая может быть превращена в идеальном двигателе, работающем по тому или иному циклу. Он не учитывает различного рода потери, возникающие в действительном двигателе. Для этого вводят коэффициенты, показывающие отношение полученной полезной мощности к тепловой мощности, подведенной к двигателю. При этом полезную мощность двигателя можно измерять в различных местах двигателя если она измеряется внутри цилиндра, ее называют индикаторной мощностью N при измерении на валу двигателя говорят об эффективной мощности Ne- Иногда на одном валу с двигателем внутреннего сгорания устанавливают электрический генератор. В этом случае мощность установки оценивают электрической мощностью N , измеряемой на зажимах электрического генератора. Тепловую мощность Nj, подведенную к установке, измеряют как количество тепла, выделившегося прн горении в единицу времени, т. е. произведением BQ = = Л т, где В — количество топлива в единицу времени (в системе МКС кг сек), а QS—теплота сгорания топлива (в системе МКС дж кг). [c.166]

Действительный цикл существенно отличается от идеального. В нем существуют различного рода тепловые, гидравлические и механические потери. В действительном цикле рабочим телом является не воздух, а газ, теплоемкость которого не является постоянной величиной. [c.465]

Таким образом, продукты сгорания на выходе из сопла имеют высокую температуру и уносят с собой определенный запас тепловой энергии. Эти потери являются неизбежными термодинамическими потерями и оцениваются термическим к. п. д. ъ. Они имеют место как в действительном, так н в идеальном цикле (подробнее об fit см. 20). [c.108]

В качестве КПД двигателей могут быть приняты индикаторный t , если расчеты ведутся по индикаторной мощности, или эффективный КПД 11р, если расчеты ведутся по эффективной мощности. Отличие индикаторного КПД от термического состоит в том, что первый относится к действительному циклу, а последний — к идеальному, и. таким образом, -Г],-, называемый индикаторным КПД, представляет собой отношение индикаторной дющности к тепловой, подведенной к [c.159]

Газотурбинные установки на органическом топливе. ГГТУ на органическом топливе работают, как правило, по открытому циклу (рис. 4.21). Действительные процессы, составляющие цикл, происходят с тепловыми, гидравлическими и механическими потерями, рабочее тело (воздух в компрессоре и продукты сгорания в турбине) нельзя считать идеальным газом, химический состав рабочего тела изменяется при [c.202]

Возможности циклов с рабочим тело.м, находящимся в однофазном состоянии, этим не исчерпаны. Цикл Карно не единственно возможный идеальный цикл. Существуют другие обратимые циклы, с термодинамической точки зрения эквивалентные циклу Карно. Таким циклом является цикл, составленный из двух изотерм и двух изохор (или двух изобар) (см. рис. 34 з). Действительно, в условиях идеального цикла оба цикла эквивалентны циклу Карно. В то же время, только один теоретический цикл—изотермо-изохорный эквивалентен идеальному, поскольку для ван-дер-Ваальсовых веществ — функция только температуры. Подобные циклы известны давно. Еще в 1850 г. была построена воздушная тепловая машина Стирлинга с регенераторами и позднее машина Эриксона. В 1871 г. И. А. Вышнеградский развил теорию регенеративных циклов, считая, что регенераторы предназначены для замены адиабатических линий цикла Карно линиями постоянного давления и линиями постоянного удельного объема . Несмотря на это, в низкотемпературной технике трудности, связанные с практическим осуществлением подобных циклов были впервые преодолены только в 1954 г. при создании газовой холодильной машины Филипс , предназначенной [c.148]

Комбинарованные установка. С повышением начальных параметров, в особенности начального давления, термический к. п. д. идеального цикла с противодавлением возрастает в большей степени, чем к. п. д. конденсационной установки. Вместе с тем изменение параметров рабочего процесса меньше влияет на величину -rioi теплофикационных турбин по сравнению с конденсационными той же мощности ввиду больших пропусков пара в ч. в. д. теплофикационных турбин и меньшего влияния конечной влажности пара. По этим причинам повышение начального давления (в отношении тепловой экономичности) в, действительных условиях на комбинированных установках еще более благоприятно, чем на конденсационных установках. [c.85]

Тепловой к.п.д. также связан с температурой на входе турбины, хотя и не так непосредственно, как ее удельная мощность. Действительно, пренебрегая тем, что к.п.д. каждой стадии меньще 100 %, и принимая, что в работе участвует идеальный газ данной удельной теплоемкости, получим, что тепловой к.п.д. газовой турбины с простым циклом зависит только от соотнощения давлений. На самом деле подобный вывод лищь приблизительно отражает истинное положение, и тепловой к.п.д. зависит, хотя и слабо, от температуры на входе турбины. Преимущество в тепловом к.п.д., [c.52]

В действительных условиях идеаль- ный цикл Ренкина неосуществим из-за необратимости составляющих его процессов и из-за наличия ряда тепловых потерь. Значительные потери тепла имеют место при сжигании топлива в котельном агрегате и при получении в нем пара из питательной воды. Потерями сопровождаются превращение тепла в работу в паровой Турбине и последующее преобразование работы в электроэнергию. Потери тепла имеют место в механической части турбины, электрического генератора и насоса, а также при транспорте теплоносителя по соединительным трубопроводам. В результате степень использования подведенного к котлоагрегату тепла (т. е. теплоты сожженного топлива) на лектростан-циях ниже, чем то может быть определено для идеального термодинамического цикла, в котором единственной потерей тепла является только то количество, которое передано холодильнику. [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...