Рабочее тело теплового двигателя

Рабочее тело теплового двигателя [c.17]

Рабочее тело переменной массы, не являясь постоянной совокупностью частиц рабочего вещества, в то же время представляет собой единое энергетическое целое по отношению к окружающим телам Эта особенность является важным характерным свойством рабочего тела теплового двигателя как орудия непосредственного преобразования тепловой энергии в механическую. [c.37]

Даже в том случае, если бы процессы в тепловом двигателе и в тепловом насосе протекали внутренне обратимо, то и тогда коэффициент преобразования понижающего термотрансформатора был бы ниже предельного значения, определяемого уравнением (7-4), вследствие необратимости процесса теплопередачи от источников тепла к рабочим телам теплового двигателя и теплового насоса. [c.189]

Использование отработавшего пара (газа) для подогрева рабочего тела тепловых двигателей ТЭС называют регенерацией теплоты. Такая регенерация является по существу комбинированной выработкой электроэнергии на внутреннем тепловом потреблении. [c.19]

Теплофикацией называется снабжение потребителей теплотой йтф, отведенной от рабочих тел тепловых двигателей (паровых и газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания и др.), приводящих во вращение электрогенераторы электростанций. [c.329]

Прежде чем приступить к изучению теории теплового двигателя, необходимо ознакомиться со свойствами различных реальных веществ, применяемых в качестве рабочих тел тепловых двигателей. [c.56]

Так как теплота переходит в работу в результате расширения рабочего тела, то понятно, что в качестве такового наиболее целесообразны практически тела, допускаю-шие значительное увеличение своего объема. Этим качеством обладают газы и пары разных жидкостей сами же жидкости и твердые тела изменяют объем лишь незначительно. Поэтому как рабочее тело тепловых двигателей применяются газы, а именно газообразные продукты сгорания того или другого топлива (двигатели внутреннего сгорания) и пары воды, иногда— ртути (паровые машины и турбины). [c.50]

Рабочее тело тепловых двигателей холодильных машин, компрессоров и других теплотехнических устройств представляет собой смесь газов, состав которой может быть задан составом по массе в абсолютных количествах [c.21]

В общем случае в термодинамическом процессе могут изменяться три параметра состояния. Особое значение при теоретическом исследовании и практическом использовании явлений энергетического воздействия на рабочее тело тепловых двигателей, холодильных машин, компрессоров и других теплотехнических устройств имеют термодинамические процессу, происходящие при определенных ограничениях, например при постоянстве одного из параметров состояния, при отсутствии внешнего теплообмена рабочего тела с окружающей средой, при постоянстве теплоемкости рабочего тела и др. [c.25]

Проблема повышения экономичности поршневых двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных установок и реактивных двигателей связана с дальнейшим увеличением температуры рабочего тела в процессе подвода теплоты, что должно быть обеспечено путем создания новых жаропрочных материалов, разработки новых способов охлаждения рабочих элементов тепловых двигателей (цилиндры, поршни, лопатки). Одним из перспективных направлений, связанных с проблемой повыше-132 [c.132]

Рекуррентная формула (3.71) позволяет в принципе указать простую процедуру получения термодинамической шкалы температур для некоторого теплового состояния ( назначается температура Т1 в виде положительного действительного числа, снабженного наименованием единицы измерения к 1 кг рабочего тела обратимого двигателя Карно в изотермическом процессе при температуре 1 подводится некоторое количество теплоты дг, рабочее [c.84]

В некоторых тепловых двигателях газообразные продукты сгорания служат одновременно рабочим телом такие двигатели называются двигателями внутреннего сгорания. В других тепловых двигателях, например в паросиловых установках, продукты сгорания являются только теплоотдатчиком, а функции рабочего тела выполняют жидкая и паровая фазы какого-либо вещества. [c.345]

Источники энергии и рабочие тела реактивных двигателей. Источником энергии в ВРД любого типа является топливо, химическая энергия которого преобразуется в тепловую в результате экзотермических реакций, происходящих при наличии окислителя — кислорода воздуха, проходящего через двигатель. Чем больше высота полета, тем плотность воздуха меньше, содержание кисло- [c.270]

Для превращения тепловой энергии в механическую в тепловом двигателе используется способность рабочего тела (газа или пара) самопроизвольно расширяться в цилиндрах или особых рабочих камерах. Длительное получение работы в любых количествах требует постоянного повторения процессов расширения рабочего тела, сопровождающегося непрерывным действием теплового двигателя. Повторить процессы можно двумя способами а) удалять после расширения рабочее тело из двигателя и вводить новую порцию рабочего тела в прежнем количестве и при том же начальном состоянии б) возвращать рабочее тело в первоначальное состояние и повторять процессы расширения. [c.61]

В последние годы интерес к подобным двигателям возрос, они привлекают внимание как перспективные устройства для преобразования энергии и получили название диссипативных двигателей [20]. Двигатели эти принципиально необратимы, они находятся в тепловом контакте одновременно с горячим и холодным источниками и никогда рабочее тело диссипативного двигателя не бывает в равновесии с источником тепла или холода. Через торцы цилиндра энергия подводится не только в виде теплоты, но и в виде светового луча, а через стенки производится охлаждение. Кроме того, в некоторых вариантах диссипативных машин допускается химическая реакция в рабочем теле, находяш емся в замкнутом объеме. Теоретический предел КПД диссипативных двигателей оценивается в 25%, а 10% считаются вполне достижимой величиной [20]. [c.59]

Мы подробно изучили законы преобразования теплоты в работу и свойства рабочих тел, которые применяются для осуществления процессов преобразования. В связи с этим теперь можно-приступить к исследованию рабочих процессов тепловых двигателей основных типов. [c.191]

Очевидно, при непосредственном соприкосновении нагревателя с холодильником тепло от первого перейдет ко второму. Однако при этом никакой работы совершено не будет. Для получения работы в тепловом двигателе необходимо привлечь еще одно тело, которое называют рабочим телом. В двигателях внутреннего сгорания рабочим телом является газ, а в паровых турбинах — водяной пар. Нагревателем будут продукты сгорания топлива, а охладителем (холодильником) — атмосфера, куда выбрасывается отработавший газ, или конденсатор, принимающий отработавший водяной пар. [c.14]

К двигателям внутреннего сгорания относят тепловые двигатели, в которых все рабочие процессы (сгорание топлива, выделение тепла и преобразование его в механическую работу) протекают внутри рабочего цилиндра двигателя. Рабочим телом этих двигателей является продукт сгорания топлива — газ. [c.189]

Диаграммы рабочих процессов реальных двигателей (рис. 17, I) и холодильных машин (рис. 17, IJ) различны прежде всего в связи с наличием различий температур рабочего тела (t ) и внешних источников (i") диаграмма рабочего процесса теплового двигателя расположена внутри границ температур внешних источников, а диаграмма холодильной машины — вне границ температур внешних источников. [c.51]

Действительные рабочие процессы тепловых двигателей совершаются с конечной скоростью и состоят из ряда необратимых процессов, протекание которых в некоторых случаях сопровождается изменениями химического состава и количества рабочего тела. [c.78]

Карно показал, что тепловой двигатель (машина) не может работать без подвода и отвода энергии в тепловой форме от рабочего тела. Тепловая машина работает между двумя источниками тепловой энергии — нагревателем и холодильником. Чтобы повысить эффективность такой тепловой машины, необходимо уменьшить отвод тепловой энергии в холодильник. Однако исключить вообще отвод тепловой энергии от рабочего тела в цикле теплового двигателя нельзя (на это указывает второй закон термодинамики). [c.102]

Действительный рабочий цикл теплового двигателя замыкается через окружающую среду, так как рабочее тело периодически выбрасывается в окружающую среду из расширительной машины и поступает в нее из окружающей среды. [c.169]

Выбор типа термодинамического цикла и природы рабочего тела определяется областью рабочих температур теплового двигателя, т.е. характеристики системы концентрации, аккумулятора и параметров цикла тесно взаимосвязаны. В солнечных установках с концентрацией предпочтение отдается пароводяным циклам. [c.94]

Тип цикла и природа рабочего тела определяются областью рабочих температур теплового двигателя. Это предполагает в первую очередь взаимосвязь между характеристиками системы концентрации, аккумулятора и параметрами цикла. Идеальным рабочим телом с этой точки зрения является вода, но для работы с ней температура горячего источника должна быть 200-500° С. [c.95]

Два метода охлаждения тепловые трубы и циркуляционное, при котором хладагент движется по замкнутому контуру между нагревателем — камерой сгорания — и охладителем — баком с топливом и т. д. — по-видимому, целесообразно отнести к промежуточной группе между независимым и регенеративным методами. Предпосылкой для этого является то обстоятельство, что эти методы имеют промежуточный хладагент, например рабочее тело тепловой трубы, тепло от которого передается к основному хладагенту топливу двигателя или воде, или холодильнику 126 [c.126]

Теплоноситель должен иметь большую удельную теплоемкость большую теплоту плавления при температуре плавления более высокой, чем максимальная температура рабочего тела в двигателе низкое давление паров при рабочей температуре двигателя высокую плотность для обеспечения компактности теплового аккумулятора химическую стабильность во всем диапазоне рабочих температур достаточно высокую механическую и термическую прочность совместимость с материалом контейнера и поверхности теплопередачи низкую стоимость. Кроме того, теплоноситель должен быть практически нетоксичным II допускать большое число циклов перезарядки. В природе не существует материала, который обладал бы всеми перечисленными выше свойствами, однако, возможно создание искусственных материалов, в разной степени удовлетворяющих указанным требованиям. [c.132]

В качестве рабочих тел тепловых двигателей), процесс подвода теплоты может быть приближен к изотермическому, если он будет состоять из чередующихся процессов подвода небольшого количества теплоты при р = onst с последующим адиабатным расширением в небольшом интервале давлений (рис. 15.3). Такой процесс может быть осуществлен, например, в газовой турбине при ступенчатом сжигании топлива с последующим расширением продуктов сгорания в отдельных ступенях турбины. После расширения в одной из ступеней турбины рабочее тело подается в промежуточную камеру сгорания, где его температура за счет дополнительного сжигания топлива доводится до первоначальной. Чем больше таких ступеней и чем меньше расширение в каждой из ступеней, тем ближе кривая процесса, представляющая собой пилообразную линию, к изотерме. [c.524]

Для однофазных рабочих тел, т. е. газов (напомним, что жидкости вследствие малого коэффициента теплового расширения нецелесообразно применять в качестве рабочих тел тепловых двигателей), процесс подвода теплоты может быть приближен к изотермическому, если он будет состоять из чередующихся процессов изобарического подвода небольшого количества теплоты с последующим адиабатическим расширением в небольшом интервале давлений (рис. 8.4). Такой процесс может быть осуществлен, например, в газовой турбине при ступенчатом сжигании топлива с последующим расширением продуктов сгорания в отдельных ступенях турбины. После расширения в одной из ступеней турбины рабочее тело подается в промежуточную камеру сгорания, где его температура посредством дополнительного сжигания топлива доводится до первоначальной. Чем больше таких ступеней и чем меньше расширение в каждой из ступеней, тем ближе кривая процесса, представляющая собой пилообразную линию, к изотерл е. Аналогично процесс отвода теплоты путем многоступенчатого сжатия с промежуточным [c.512]

В качестве рабочего тела тепловых двигателей и уетановок чаето иеполь-зуетея смесь различных газов. Известно, что каждый входящий в смесь газ занимает объем, равный объему смеси. [c.13]

Наряду с установками башенного типа могут применяться автономные СЭУ, в которых нагреватель рабочего тела теплового двигателя, преобразующего тепловую энергию, например, в электрическую размещается в фокальной плоскости отражательной зеркальной параболической поверхности большого диаметра (10—100 м), и несколько таких установок работают на общую электрическую сеть. Такой способ преобразования солнечной энергии пригоден для электрических сетей общей мощностью до 10 МВт. [c.216]

В зависимости от устройств для сгорания топлива н Места подвода топла к рабочему телу тепловые двигатели делят на две основные группы (рис. 1) двигатели внутреннего сго-рання и двитател и внешнего сгорания. [c.5]

Из рассмотрения рабочего процесса теплового двигателя видно, что тепло, отдаваемое более нагретым телом, превращается в работу не полностью некоторая доля этого тепла передается посредством рабочего тела менее нагретому телу. Переход тепла от более нагретых тел к менее нагретым в результате действия теплового двигателя и обусловленные этим переходом изменения состояния тел по сравнению с начальным и представляют собой те изменения участвующих в процессе тел или компенсационные эффекты, которыми согласно второму началу термодинамики обязательно сопровождается любой как обратимый, так и необратимый круговой процесс превращения тепла в работу равенство jiQal нулю оэначало бы, что работа производится только за счет охлаждения одного источника тепла, а именно более нагретого тела. Этот результат, относящийся к круговым процессам, выражают еще следующим образом превращение тепла в работу всегда сопровождается компенсирующим переходом некоторого количества тепла от более нагретого к менее нагретому телу. [c.60]

Подвод энергии к рабочему телу миграцией теплоносителя, помимо отмеченного, влечет за собой другое важное изменение в рабочем процессе теплового двигателя, а именно, превращение рабочего тела в физический объект переменной массы. Таким образом, тепловой двигатель с подводом энергии миграцией теплоносителя, который будем именовать тепломиграиионным двигателем,— это качественно особый двигатель по сравнению с теплоконтактным двигателем. [c.6]

В реальных тепловых двигателях теплоприемникам является окружающая среда, т. е. атмосфера, а теплоот-датчикрм — продукты сгорания топлива, имеющие температуру, большую температуры окружающей среды. В некоторых тепловых двигателях газообразные продукты сгорания служат одновременно рабочим телом такие двигатели называются двигателями внутреннего сгорания. В других тепловых двигателях, например в паросиловых установках, продукты сгорания являются только теплоотдачиком, а функции рабочего тела вьшолняют пары жидкости. [c.236]

Из рассмотрения рабочего процесса теплового двигателя видно, что тепло, отдаваемое более нагретым телом, превращается в работу неполностью некоторая доля этого тепла передается посредством рабочего тела менее нагретому телу. Переход тепла ОТ более нагретых тел к менее нагретым в результате действ1ия теплового двигателя и обусловленные этим переходом отклонения. состояния тел от начального и представляют собой те изменения участвующих в процессе тел, которыми согласно второму началу термодинамики обязательно сопровождается любой как обратимый, так и необратимый круговой процесс превращения тепла в работу равенство Рг нулю означало бы, что работа производится только за счет охлажде- [c.41]

Предложенная систематика легко может быть распространет на тепловые насосы, термотраисформаторы и тепловые двигатели с нестационарными потоками рабочего тела. Тепловые насосы имеют такие же принципиальные схемы, как и машины вида а термотрансформаторы— такие же схемы, как холодильные машины вида Я. Машины семейств WnE°v, Е° и Wr,E допускают обращение режима работы и могут без всяких конструктивных изменений работать в режиме теплового двигателя. [c.25]

Рабочий процесс теплового двигателя любого типа может бьггь осуществлен при наличии источника теплоты с температурой называемого нагревателем, и охладителя с температурой Тг< называемого холодильником. Очевидно, при непосредственном соприкосновении нагревателя с холодильником теплота от первого перейдет ко второму. Однако при этом никакой работы совершено не будет. Чтобы получить работу в тепловом двигателе необходимо привлечь еще одно тело, которое называют рабочим телом. В двигателях внутреннего сгорания рабочим телом является газ, а в паровых турбинах водяной пар. Нагревателем будут продукты сгорания топлива, а охладителем (холодильником) — атмосфера, куда выбрасывается отработавший газ, или конденсатор, принимающий отработавший водяной пар. [c.84]

На рис. 9.23 показана индикаторного диаграмма идеализированного цикла ГТД с подводом энергии к рабочему телу в тепловой форме при неизменном давлении (Рс = Р = idem). Идеализация цикла заключается в том, что он является замкнутым и состоит из обратимых процессов. При этом предполагается, что рабочим телом в двигателе является идеальный газ. [c.157]

Из зависимости (9.78) видно, что при уменьшении продолжительности рабочего цикла теплового двигателя при прочих равных условиях увеличивается количество механической энергии, отводимой от него в единицу времени, — мощность (производительность) теплового двигателя увеличивается. Процесс сжатия рабочего тела в цилиндре расширительной мяптины можно ускорить, но процесс расширения рабочего тела во многом зависит от интенсивности подвода энергии в тепловой форме. Следовательно, необходимо увеличивать скорость подвода энергии в тепловой форме к рабочему телу. [c.167]

Анализ установивилегося потока. Ввиду сложного движения потока рабочего тела в двигателе Стирлинга нелегко осуществить количественную оценку преимуществ одного рабочего тела перед другим без применения сложной математической модели и без использования ЭВМ. Более простым и приемлемым способом является рассмотрение режима установившегося потока, для которого аналогичное сочетание высоких теплопередающих свойств рабочего тела с низкими гидравлическими потерями также является очень важным. Данное обстоятельство довольно часто встречается в инженерной практике особенно большое значение это имеет в газоохлаждаемых ядерных реакторах. Халл дал прекрасную модель теплового расчета системы охлаждения ядерного реактора, и предлагаемый ниже метод является лишь его сокращенным вариантом, позволяющим провести сравнительную оценку различных теплоносителей (хладагентов). [c.133]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...