Замкнутые теоретические циклы

Замкнутые теоретические циклы в отличие от действительных процессов, происходящих в цилиндре двигателей, осуществляются в воображаемой тепловой машине и характеризуются следующими особенностями [c.21]

В теоретических циклах отсутствуют какие-либо потери теплоты (в том числе на трение, излучение, гидравлические потери и т. п.), кроме отвода теплоты холодному источнику. Эта потеря является единственной и обязательной для замкнутого теоретического цикла. [c.21]

Основные термодинамические соотношения показателей и параметров замкнутых теоретических циклов приведены в табл. 9. [c.21]

ЗАМКНУТЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ [c.25]

Из проведенного анализа термического к. п. д. и среднего давления замкнутого теоретического цикла с подводом теплоты при постоянном объеме можно сделать следующие выводы [c.26]

Замкнутые теоретические циклы (см. 6) дают наглядное представление о протекании процессов в реальных двигателях и о характере изменения их основных показателей (11 и р ) в зависимости от различных термодинамических факторов. Однако количественные показатели замкнутых теоретических циклов далеки от реальных и прежде всего потому, что не учитывают трех основных процессов, протекающих в любом реальном двигателе. [c.35]

Во-вторых, процесс сгорания топлива, который в замкнутом теоретическом цикле заменен процессом сообщения теплоты от постороннего источника. В реальном двигателе процесс сгорания протекает во времени по сложному закону с интенсивным теплообменом. [c.35]

Согласно классическому принципу технической термодинамики, рабочий процесс изображался в виде замкнутого термодинамического цикла, состоящего из нескольких участков, описываемых политропами с постоянными показателями. Однако в отличие от схемы теоретического цикла, использованной, например, Н. Р. Брилингом (фиг. 29), здесь учитывается неполнота сгорания введением коэффициента названного В. И. Гриневецким коэффициентом выделения тепла при сгорании. Кроме того, учитывается теплообмен на линиях сжатия и расширения показатели политроп сжатия n и расширения п отличны от показателей адиабаты. Эти показатели, как указано у Н. Р. Брилинга ПО] и подробно освещено у Е. К- Мазинга [52], определяются из теплового баланса процессов сжатия и расширения. [c.82]

Разомкнутые теоретические циклы по сравнению с замкнутыми (рис. 17), используя термодинамические соотношения, дополнительно учитывают [c.35]

Ранее рассматривалось (см. гл. I) превращение тепловой энергии в механическую работу в воображаемом теоретическом теило-вом двигателе, работавшем по замкнуто.му теоретическому циклу. В этом двигателе сгорания топлива не было, оно заменялось сообщением тепла от внешнего источника. [c.182]

Двигателями внутреннего сгорания (ДВС) называются поршневые тепловые машины, предназначенные для преобразования тепловой энергии топлива, сгорающего внутри рабочего цилиндра, в механическую. Двигатели внутреннего сгорания нашли широкое применение на судах речного и морского флота, в авиации, на железнодорожном транспорте, в сельском хозяйстве и др. Под теоретическим циклом ДВС понимают замкнутый процесс изменения состояния рабочего тела, в результате которого происходит превращение тепловой энергии в механическую. Для термодинамического анализа циклов ДВС в качестве рабочего тела принимают идеальный газ, количество которого в любой момент остается постоянным, а все процессы цикла обратимыми. Циклы ДВС различают по характерному признаку процесса, в течение которого к рабочему телу подводится тепло цикл с подводом тепла при [c.175]

Теоретическая диаграмма поршневого компрессора не может быть отождествлена с термодинамическим циклом. При работе компрессора отсутствует термодинамическая замкнутость процессов — рабочее тело не возвращается к исходным параметрам, а имеет место только кинематическая замкнутость движения механизма, т. е. периодическое повторение одной и той же последовательности явлений. Поэтому за каждые два хода поршня или при кривошипной передаче за каждый оборот вала в цилиндр компрессора поступает новая порция воздуха, т. е. рабочее тело непрерывно обновляется. [c.93]

В данном разделе будут рассматриваться только вопросы, связанные с термическим КПД, т. е. с проблемами теоретических термодинамических циклов. Поэтому при исследовании циклов реальных машин сделаем ряд допуш ений и упрощений. Будем считать, что в рассматриваемых процессах рабочим телом является идеальный газ с постоянной теплоемкостью термодинамические процессы, происходяш ие в рассматриваемых машинах, замкнуты, т. е. являются циклами процесс сгорания — это процесс подвода теплоты процесс уноса теплоты с продуктами сгорания — это процесс отвода теплоты. [c.108]

Наконец, на рис. 2.19 дана диаграмма для цикла с плавным изменением температуры в диапазоне 20—450 °С между точками реверса. Соответствие с теоретическим прогнозом получилось несколько хуже в полуцикле нагрева, однако экспериментальная диаграмма оказалась практически замкнутой, что отвечает расчету. [c.41]

По определению все рабочее тело требуется удержать в системе двигателя Стирлинга. Если допускаются утечки, то преимущества работы по замкнутому циклу полностью не реализуются. Небольшие утечки неизбежны, но следует всеми возможными способами контролировать их. Чтобы сделать это, необходимо знать места утечек. Как мы уже отмечали, существуют два элемента конструкции, в которых возможны утечки — уплотнение штока поршня и трубка нагревателя, причем последняя опасна лишь в том случае, если используется водород. Проблема уплотнений является, по существу, эмпирической, и хотя имеются основные теоретические концепции по этому вопросу, они довольно сложны и включают много параметров, взаимосвязь между которыми не вполне ясна. Условия работы уплотнений в двигателе Стирлинга уникальны, и поэтому проблема разработки математической модели вызывает существенно большие трудности, чем аналогичная, уже довольно сложная проблема для обычных систем уплотнения. Сейчас нет сомнений в необходимости разработки такой модели, поскольку промыш-. ленное производство двигателей Стирлинга во многих случаях тормозится из-за отсутствия надежной технологии уплотнений. В настоящее время предпринимаются попытки улучшить положение дел [36, 37], и читатели, интересующиеся этим вопросом, могут обратиться к указанным источникам. Возможен и другой подход к решению задачи, предусматривающий расчет характеристик уплотнения в двигателе Стирлинга, считая его напряженным элементом конструкции и применяя для расчета напряжений метод конечных элементов [38]. Однако в настоящее время задача решается эмпирическими методами и теоретические основы, которые позволили бы получить аналитическое решение рассматриваемой проблемы, практически отсутствуют. [c.262]

Следует отметить цикл трудов Е.А. Чудакова, посвященных боковой устойчивости автомобиля, в которых эта проблема теоретически исследовалась в самом общем случае движения, с учетом действия дифференциала и эластичности пневматических шин (1937-1948 гг.). Одновременно Евгений Алексеевич выпускает несколько работ по исследованию циркуляции мощности в замкнутом контуре — явления, имеющего большое теоретическое и практическое значение для многоприводных автомобилей. [c.243]

В работе О тепловом расчете двигателя приводится оригинальный метод расчета цикла, базирующийся на составлении замкнутого теплового баланса, и обосновывается положение о практической независимости индикаторного к. п. д. правильно отрегулированного двигателя от коэффициента наполнения и внешнего давления. Доказывается, что индикаторный к.п.д. определяется степенью сжатия и коэффициентом (количеством) потерянного тепла. Этот же вопрос рассматривается и в работе Идеальный цикл быстрого сгорания (1927), посвященной расчету индикаторного к.п.д. цикла с учетом зависимости теплоемкости рабочего тела от температуры, влияния остаточных газов и теплообмена со стенками. Обе последние работы имели большое значение не только как теоретические основы построения характеристик двигателей, но и при практическом определении возможных путей повышения эффективности поршневых двигателей. [c.407]

Хотя двигатели внутреннего сгорания и не работают по замкнутому круговому процессу, все же их циклы условно считают круговыми обратимыми циклами и для изучения процессов превращения в них теплоты в работу, а также для выявления экономичности двигателей пользуются тем же термодинамическим методом исследования, какой применялся для изучения ранее рассмотренных циклов. Применяя этот метод к циклам двигателей внутреннего сгорания, процессы горения топлива рассматривают как процессы подвода к газу теплоты для превращения ее в работу Л/ и определяют теоретическое максимально возможное значение Получаемая [c.158]

Полное описание явлений, происходящих в тепловой трубе, включая уже рассмотренные выше процессы в зоне испарения и конденсации, и разработка теоретической модели тепловой трубы в целом, очевидно, задача весьма сложная. При установлении общих закономерностей необходимо исходить из замкнутости цикла всей системы и взаимозависимости всех процессов. Так, например, остается постоянной полная масса жидкости. Действительно, весь пар, образованный в зоне испарения, передается в зону теплоотвода, там конденсируется и вновь возвращается в испаритель. [c.22]

Глава I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ЗАМКНУТЫЕ ЦИКЛЫ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ [c.9]

Вследствие отсутствия сгорания отпадали процессы впуска и выпуска и потому этот теоретический замкнутый цикл был весьма далеким от реального числовые значения различных параметров теоретического и реального циклов сильно между собой различались. [c.182]

Теоретический цикл представляет собой замкнутый цикл, осуществляемый в воображаемой тепловой машине постоянной несменяемой порцией рабочего тела. Вследствие замкнутости теоретического цикла процессы сгорания и выпуска рабочего тела в действительном цикле заменяют подводом и отводом тепла. Процессы сжатия и расширения предполагаются адиабатическими, так как это обеспечивает максимальное теплоиспользоваиие. [c.11]

В замкнутых теоретических циклах теплопспользование выше, чем в циклах теоретических, но разомкнутых. Это объясняется тем, что в разомкнутых циклах после сгорания появляются продукты сгорания, содержащие трехатомные газы с теплоемкостью, большей, чем у двухатомных газов, и при повышении температуры теплоемкость возрастает. В результате при тех же количествах подводимого тепла максимальные температуры и давления газов в разомкнутом цикле понижаются, полезная работа уменьшается и теплоиспользование ухудшается. [c.183]

В цилиндрах реальных двигателей в индикаторную работу удается превратить тепла меньше, чем в воображаемой теоретическом двигателе, работающем по замкнутому теоретическому циклу. Это объясняется тем, что в теоретическом двигателе имеются только принципиально неустранимые потери тепла Q2, а в реальных двигателях к этим потерям добавляется дополнительная, принципиально устранимая тепловая потеря АСтепл- [c.184]

Для более глубокого анализа разомкнутых циклов важно иметь не только значения термического к. п. д., но и значения других основных параметров, таких, как максимальные давления и температуры, давления и температуры на выпуске и т. п. Сравнительные показатели основных параметров замкнутых и разомкнутых теоретических циклов с подводом теплоты при V — onst в зависимости от степени сжатия представлены на рис. 19. Прежде всего необходимо отметить, что максимальные значения температуры и давления разомкнутого цикла при всех значениях степени сжатия значительно ниже соответствующих параметров замкнутого цикла, что объясняется учетом переменной теплоемкости рабочего тела, возрастающей с повышением температуры. В результате уменьшаются значения температуры и давления в конце расширения (точка Ь) и особенно значительно при степенях сжатия, не превышающих е= 10- 12. [c.38]

Рис. 19. Зависимость основных параметров замкнутых (сплошные линии) и разомкнутых (штриховые линии) теоретических циклов с подводом теплоты при V = onst от степени сжатия (Ра= 0,1 МПа = 350 К а= 1 . Va — onst)

При таких условиях каждый последующий теоретический цикл осуществляется снсте.матически сменяемым новым количеством горючей смеси. Поэтому такие циклы называют теоретическими разомкнутыми в отличие от замкнутых, осуществляемых несменяемыми количествами газа и рассмотренных в гл, I. [c.183]

На поставленный вопрос следует ответить положительно. Можно организовать разомкнутые процессы с привлечением даровой массы в принципе таким образом, чтобы их эксергетический КПД был выше, чем КПД аналогичных им замкнутых процессов (циклов). И в этом случае, конечно, не удивительно, что в таких разомкнутых процессах возможно превышение значения даже теоретических коэффициентов преобразования термотрансформатора, работающего с замкнутым процессом. В качестве наглядного, но редкого примера можно привести случай, когда в неограниченном количестве имеется поток воздуха или газа, повышенного по сравнению с атмосферныАТ давлением. [c.83]

Хотя в схемах с замкнутым циклом могут применяться сравнительно небольшие степени сжатия и использоваться компрессоры и детандеры достаточно малых размеров, однако к. п. д. этих машин, предшествовавших новым машинам Филипс [3], был очень мал. Теоретические шачения коэффициентов 5 определяются выражениями (1.4), (1.6) и (1.9), т. е. формально они те же, что и для машин с незамкнутым циклом. Низкий к. п. д. обычных машин с замкнутым циклом явился одной из причин того, что они почти не употребляются. [c.16]

Теоретический замкнутый цикл Отто при принятых допущениях представлен на рис. 9.3, б, а его изображение в s — Т-диаграмме дано на рис, 9.4. Цикл состоит из двух адиабат (/—2, 3—4) и двух изохор (2—5, 4—/). [c.174]

Радиолиз в исследовательских реакторах замкнутого цикла с полной или заметной дегазацией будет близок к теоретическим выходам. Так, в реакторе для испытаний материалов (MTR) с полной дегазацией пара при давлении 50,8 мм ртутного столба, как сообщил Рейнуотер [20], при 40 Мет скорость дегазации равна около 340 л мин содержание в газе водорода 35,1%. На входе и выходе реактора общие концентрации газа равны 0,2—0,4 и 3—5 см /кг соответственно. Наблюдаемая дегазация водорода соответствует около 100% теоретического выхода с учетом концентрации кислорода в отводимом газе. Хас [21] сообщил, что общее количество газа, растворенного в теплоносителе реактора ETR, при 175 Мет порядка 25 см 1кг. Поскольку дегазация в ETR недостаточно эффективна, то радиолиз ограничен обратными реакциями. Дженкс [2] вывел кинетические уравнения и составил программу их решения для ЭВМ и сделал расчеты для условий, соответствующих работе ETR (табл. 4.5). Для частного случая расчета согласие вполне хорошее. [c.86]

В паротурбинных установках в качестве рабочего тела служит водяной пар. Теоретически. блок должен работать по замкнутому циклу и в нем должно циркулировать в се В ремя одно и то же количесиво пара. Однако при работе реальных тепловых элехтро-станций неизбежно возникают потери пара и воды в цикле. Эти потери относительно невелики и на лучших электростанциях составляют меньше 1% часового расхода питательной воды. Если учесть, что расход питательной воды на блоке мощностью 200 Min при полной нагрузке составляет 580 г/ч, то даже в лучшем с.тучае каждый час требуется подать в цикл блока около 6 г добавочной воды. Для станции мощностью 2 400 Мет это уже составит 72 т/ч. Поэтому вопрос приготовления добавочной воды является весьма важным для надежной работы тепловой электростанции. [c.10]

В 1916 г. в России были разработаны теоретические основы эксплуатации нефтяных скважин по замкнутому циклу с закачкой сжатого газа в скважины и с отбором бензина из газа на выкиде компрессорных станций. На Грозненских нефтяных промыслах в начале текущего столетия проводилась передача газа от скважин к потребителям по чугунным газопроводам с помощью эксгаустеров. [c.13]

Из равенства (11-2) видно, что если выбрать произвольный опорный резервуар с точно воспроизводимой температурой и приписать его термодинамической температуре произвольное значение Га, то в принципе можно определить термодинамическую температуру Т любого другого теплового резервуара путем измерения Qt- и Qd в замкнутом цикле, совершаемом полностью обратимой ЦТЭУ, работающей между этими двумя резервуарами. Сделать это можно лишь в принципе, поскольку невозможно построить полностью обратимую ЦТЭУ. Позднее, в гл. 18, мы рассмотрим способы преодоления этой трудности с помощью соотношений теоретической термодинамики, однако по-прежнему останется верным то, что единственным точным значением термодинамической температуры будет температура выбранного нами опорного резервуара, которой приписано произвольное значение Ti. Все другие значения термодинамической температуры никогда не могут быть строго известны, и тем самым найденные экспериментально значения можно рассматривать лишь как величины с определенной погрешностью. [c.151]

Для тепловых двигателей пользуются схемой, по которой какое-нибудь тело, например газ, от действия сообш,енного ему тепла изменяет свое состояние, т.е. давление, температуру и т.п., производя при этом нужную нам механическую работу. В двигателях внутреннего сгорания таким рабочим телом является воздух (точнее, смесь воздуха, паров горючего и продуктов сгорания). Процесс изменения рабочего тела, или, как говорят, цикл, описываемый рабочим телом, должен быть периодичен, т. е. рабочее тело после ряда изменений должно прийти в первоначальное состояние, ибо только тогда мы можем получать работу в течение неопределенно долгого времени, повторяя цикл произвольное число раз. Из термодинамики известно, что в случае периодического (замкнутого) цикла рабочего тела мы можем получить работу только в том случае, когда тело подвергается по крайней мере одному нагреванию и одному охлаждению. Таким образом получается теоретическая схема работы теплового двигателя, в которой рабочее тело — воздух, претерпевая периодическое изменение состояния, совершает механическую работу, нагреваясь и охлаждаясь минимум по одному разу в течение периода. [c.157]

Дальнейшему развитию теории поршневых двигателей посвящены помещенные в настоящем издании работы О тепловом расчете двигателя ( Техника воздушного флота , 1927, № 2) и Идеальный цикл быстрого сгорания (литогр. издание ВВА им. И. Е. Жуковского, 1927). В первой из работ на основании оригинального расчета цикла, базирующегося на составлении замкнутого теплового баланса, впервые теоретически обосновывается положение о том, что индикаторный к. п. д. правильно отрегулированного двигателя практически не зависит от коэффициента наполнения и внешнего давления и в основном определяется степенью сжатия и коэффициентом потерянного тепла. Некоторые из этих вопросов более подробно анализируются в работе Идеальный цикл быстрого сгорания . Работа посвящена расчету индикаторного к. п. д. цикла с учетом зависимости теплоемкости рабочего тела от температуры, влияния остаточных газов и теплообмена со стенками. Обе работы имели большое практическое значение не только как теоретические основы построения характеристик двигателей, но и при определении возможных путей повышения эффективности поршневых двигателей. [c.310]

Вполне очевидно, что для термодинамического расчета и эта теоре-ическая индикаторная диаграмма 16 может быть применена, так как ней рассматриваются действитель-1ые процессы расширения и сжатия учетом теплообмена, а также явно 1еобратимый процесс сгорания. Поэтому для теоретических исследова-шй рассматривают замкнутый идеальный термодинамический цикл, целиком состоящий из обратимых процессов (фиг. 7.3). [c.181]

При термодинамическом исследовании циклов ГТУ, так же как и при изучении циклов поршневых ДВС, реальные процессы идеализируются и заменяются теоретическими обратимыми процессами. Процесс горения топлива заменяется изобарным или изохорным процессом подвода теплоты, которое эквивалентно теплоте, выделяемой при сгорании топлива удаление газов из турбины заменяется изобарным процессом отвода теплоты холодному источнику количество рабочего тела в цикле остается постоянным, равным 1 кг, следовательно, цикл считается замкнутым. [c.85]

Выделившееся тепло продуктов сгорания в условиях Vo = = onst вызывает резкое повышение давления и температуры в цилиндре (Ьс — линия подвода тепла топлива). Образовавшиеся продукты сгорания адиабатно расширяются по линии d, совершая полезную работу. В точке М2 открывается выхлопной клапан II и продукты сгорания выбрасываются в атмосферу. Считают, что теоретически выхлоп осуществляется по линии da. Оставшиеся в цилиндре двигателя газы при атмосферном давлении pi выталкиваются поршнем в атмосферу, когда он идет от точки М2 до точки Mi, (линия ао). Затем цикл повторяется. Замкнутый контур abed теоретически характеризует работу двигателя за один цикл при сгорании одной порции топлива. Оценку эффективности циклов две и факторов, влияющих на работу двигателей, удобно и наглядно проводить в координатах T — s на базе анализа работы идеальных циклов двигателей, хотя реальные двигатели и не работают по таким циклам. На рис. П.З изображен цикл Огго с подводом и отводом тепла на изохорах, в координатах р — v и Т—s. Здесь линия 1—2 характеризует адиабатное сжатие рабочего тела, линия 2—3 — изохорный подвод тепла qi на 1 кг рабочего тела, линия 5—i — адиабатное расширение и линия 4—1—изохорный отвод тепла <72. Полезная работа в цикле равна разности подведенного и отведенного [c.128]

Изучение окрестностн замкнутой траектории. Простые и сложные предельные циклы. В настоящем параграфе излагается некоторое чисто теоретическое исследование окрестности замкнутой траектории. Это исследование хотя и носит чисто теоретический характер ), но тем не менее дает весьма полезные све- [c.99]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...