Анализ обратных циклов

АНАЛИЗ ОБРАТНЫХ ЦИКЛОВ [c.100]

Величина отношения работ имеет при анализе обратных циклов не меньшее, а пожалуй, большее значение, чем в случае прямых круговых процессов. [c.100]

Анализ обратного цикла Карно позволяет определить еще одно фундаментальное положение второго закона термодинамики о том, что теплоту можно передать от холодного тела к телу, более нагретому, но для этого необходимо затратить механическую работу. [c.147]

ГЛАВА ШЕСТАЯ АНАЛИЗ ОБРАТНЫХ ЦИКЛОВ [c.134]

В связи с широким развитием электрификации исключительно важное значение приобретает правильное в энергетическом отношении использование электрической энергии для различных целей. Многие отрасли промышленности потребляют совместно тепло и холод. Настоящая глава посвящена термодинамическому анализу обратных циклов, которые могут служить одновременно двум целям— выработке холода и получению тепла различных потенциалов. [c.159]

Из проведенного анализа вытекает следующее 1) для обратного цикла Карно характерно то, что рабочему телу сообщается тепла меньше, чем от него отводится 2) работа, совершаемая внешней средой, преобразуется в тепло, воспринимаемое рабочим телом 3) тепло, отбираемое от холодного источника, вместе с теплом, полученным в результате преобразования в него внешней работы сжатия (адиабатный процесс 3—4), передается горячему источнику. [c.63]

Как уже отмечалось выше, степень совершенства произвольного обратимого цикла определяется тем, насколько термический к. п. д. этого цикла близок к термическому к. п. д. обратимого цикла Карно, осуществляемого между крайними температурами рассматриваемого цикла. Сравнение величин. о.ц.к (jj. п. д. обратимого цикла Карно) и n (к. п. д. произвольного обратного цикла) можно провести, вычислив значения этих к. п. д. Однако такой способ не всегда удобен для сравнения, ибо в ряде случаев расчет и 2 сопряжен с громоздкими вычислениями. Поэтому для целей сравнительного анализа обычно применяется один из двух следующих способов. [c.301]

Хотя две отрасли техники — теплоэнергетика и холодильная техника —и обладают собственной спецификой, однако анализ термодинамических процессов в них имеет настолько много общего, что нам представляется целесообразным не только не проводить полного разграничения анализа прямых и обратных циклов, а, напротив, стремиться выявлять их общность. Такой общий анализ будет полезен для исследователей, работающих и в той и в другой областях техники. История реализации газового цикла Стирлинга, который поочередно при- [c.4]

Весьма часто цикл Лоренца следует выбирать в качестве образца при анализе холодильных установок, в частности, в тех случаях, когда назначение обратного цикла состоит в охлаждении тела до заданной температуры. [c.27]

Все эти обстоятельства заставляют подвергать тщательному анализу обратный воздущный цикл с целью установить целесообразность применения его в рассматриваемой комбинированной установке. [c.129]

Используя те же соотношения, что и при анализе прямого цикла Карно, нетрудно получить выражение для холодильного коэффициента обратного цикла Карно [c.59]

Если повторить проведенный анализ диаграмм на рис. 8.7 в обратном направлении А D С В А, т.е. против часовой стрелки), то в результате получим отрицательную работу и отрицательную теплоту, т.е. в такой термодинамической системе работа будет затрачена на охлаждение рабочего тела (отвод теплоты). Такие циклы называют обратными. Примером устройства, использующего обратный цикл на практике, является холодильная установка. [c.102]

На основе анализа прямого и обратного циклов Карно можно сформулировать условия, при которых, возможен переход тепла в механическую работу. Эти условия составляют основу второго закона термодинамики и сводятся к следующему [c.124]

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

Метод вычитания Р. Клаузиуса имеет и существенный недостаток он, строго говоря, не подходит для анализа установок, действующих по обратным циклам (т.е. холодильных и теплонасосных), так как для последних реальная затраченная работа равна не разности, а сумме идеальной работы, затраченной в обратимом цикле, [c.162]

Хотя две отрасли техники — теплоэнергетика и холодильная техника — и обладают собственной спецификой, анализ термодинамических процессов в них имеет настолько много общего, что нам представляется целесообразным не проводить полного разграничения анализа прямых и обратных циклов, а, напротив, стремиться выявлять их общность. Такой общий анализ будет полезен для исследователей, работающих и в той и в другой областях техники. История реализации газовой машины Стирлинга, которая применялась вначале как тепловой двигатель, затем как холодильная машина и, наконец, снова в качестве теплового двигателя, является подтверждением полезности такого обобщения. [c.12]

Настоящая книга является дальнейшим развитием работ автора, посвященных термодинамическому анализу прямых и обратных циклов. В первых двух главах сделана попытка чрезвычайно кратко описать сущность термодинамического метода исследования и конспективно изложить основные постулаты термодинамики, а также уточнить ряд термодинамических представлений. В этих главах изложены главным образом те вопросы, которые непосредственно относятся к анализу циклов и схем термотрансформаторов. [c.14]

Зависимость ед/ек от Т Т при этом значении ошз представлена на рис, 6-7, Анализ этой зависимости приводит к очень интересному результату. Если обратный цикл совершается при отношении Гх/Го, изменяющемся от 0,8 до 0,9, то эксергетический КПД т] невелик он составляет в рассматриваемом случае всего лишь 20— 30%, С учетом неполной регенерации, которая при близком к единице отношении Тх/Го влияет очень сильно, КПД т] будет совсем мал. [c.147]

На основании анализа предельных циклов кавитационных колебаний в плоскости параметров рх — полученных при испытании насоса № 2 на режиме с интенсивными обратными токами д = 0,27) (см. разд. 5.3) при различных значениях давления в питающем баке, была определена зависимость = I (рх)- [c.166]

Анализ совместной работы замкнутой подсистемы терморегулирования на основе теплового насоса и энергетической установки в полном объеме представляется достаточно сложной задачей. Поэтому в первом приближении можно рассмотреть совместную работу указанных установок на базе идеальных прямых и обратных циклов, протекающих между источниками с постоянными температурами. В этом случае анализ совместной работы подсистемы терморегулирования и энергетической установки значительно упрощается и сводится по существу к рассмотрению эквивалентных циклов Карно. Учитывая отсутствие данных по массовым и энергетическим характеристикам таких установок для КА, целесообразно в первом приближении использовать в качестве параметра минимизации площади их радиаторов-излучателей, которые являются существенными элементами как по массе, так и по габаритам. [c.123]

Однотипность записи уравнений каждой эквивалентной ЭМ придает полученной математической модели универсальность и позволяет независимо от режима питания построить удобный алгоритм анализа, реализуемый на ЭВМ путем многократной работы в цикле одной и той же подпрограммы (см. 6.4). Результирующий мгновенный ток и момент при произвольном режиме питания определяются как алгебраическая сумма токов и моментов, создаваемых каждой гармонической прямой или обратной последовательности [см. далее (5.15)]. [c.110]

I 500—3 000° С. Это значительно выше того, что могут выдержать металлы, но стенки камеры, в которой происходит горение, можно охлаждать, к в этом случае такие температуры становятся приемлемыми. Однако конечная температура продуктов горения при расширении их в газовых турбинах до атмосферного давления оказывается еще значительно выше температуры окружающей среды, что неблагоприятно для термического к. п. д. цикла. Обратное наблюдается у другого рабочего тела — водяного пара. Он получается в перегревателе парогенератора путем подвода тепла от горячих газов через металлическую стенку труб перегревателя, и его температура всецело определяется жаропрочностью металла, которая не позволяет получать пар с температурами более 600—650° С, да и то при использовании весьма дорогих высоколегированных сталей. С другой стороны, как это было показано при анализе циклов паросиловых установок, конечная температура водяного пара при расширении его до принятых давлений в конденсаторе ненамного отличается от температуры окружающей среды, что благоприятно для экономичности цикла. Рассмотренные свойства того и другого рабочего тела привели к мысли о создании бинарного цикла, т. е. такого цикла, в котором участвовали бы два рабочих тела, каждое из которых вносило бы в цикл свое благоприятное для термического к. п. д. СВОЙСТВО. Такой бинарный цикл получил название парогазового цикла. В нем в высокотемпературной части рабочим телом служат продукты горения топлив, а в низко- [c.193]

На основе анализа условий работы разрушенного диска и дисков такой же конструкции в эксплуатации определяют коэффициент пцн- учитывающий степень повреждения материала разрушенного диска в одном цикле его нагружения за ПЦН и равный обратной величине числа актов повреждения материала за полет. Далее определяют отношение повреждения в цикле нагружения разрушенного диска к повреждению диска в наиболее тяжелых ПЦН, имеющих место в эксплуатации. Если условия нагружения разрушенного диска не имели этапов его выдержки под нагрузкой, то определяют также коэффициент Апер> учитывающий увеличение СРТ и шага бороздок при переходе к нагружению с выдержкой под нагрузкой и численно равный обратной величине этого увеличения. Также необходимо установить факт увеличения СРТ за счет вибраций или его отсутствия. [c.470]

В этом разделе при помощи принципа соответствия будет проведен анализ динамических задач для вязкоупругих тел как при стационарных периодических режимах, так и при нестационарных режимах нагружения. Для того чтобы можно было непосредственно использовать упругие решения, будем предполагать, что не происходит старения материала и что поле температур стационарно или хотя бы что необратимые изменения в свойствах материала малы в течение каждого цикла нагружения или в течение времени нестационарного воздействия. Напомним дополнительные требования, состоящие в том, что конфигурация граничных поверхностей не меняется (за исключением малых перемещений) и что граничное условие в напряжениях не может смениться условием в перемещениях, и обратно. [c.165]

Однако для углубленного анализа производительности ее оценка с помощью безразмерных коэффициентов не всегда удобна, так как эти коэффициенты с первичными характеристиками работоспособности связаны нелинейно. В качестве примера на рис. 4.2 показаны графики зависимости коэффициента технического использования от показателей надежности в работе параметра потока отказов соц (величины, обратной среднему числу циклов безотказной работы) и средней длительности обнаружения и устра-нения отказов Tg. [c.72]

При анализе функциональные схемы преобразуются в структурные схемы систем автоматического регулирования с разомкнутым циклом (без обратной связи). При этом возможны схемы регулирования наблюдаемых переменных 2,. (например, температур, тепловых деформаций) систем I и li станка за счет [c.209]

Управляющая программа, воплощающая через ЭВМ логику эксперимента, включает в себя во всех этих случаях достаточно широкий круг функциональных задач, решение которых должно осуществляться в реальном масштабе времени. В первую очередь это воспроизведение через цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) на основе требуемого алгоритма условий приложения во времени действующей нагрузки, т.е. требуемой формы цикла, и изменения последней как по типу, так и по характерным параметрам. Одновременно необходим прием информации с выбранного датчика обратной связи, ее анализ в свете исполнения задающего сигнала, выработка на основе такого анализа сигнала рассогласования и его направление к исполнительному органу. Наряду с циклом формирования задающего сигнала в управляющей программе последняя осуществляет координацию считывания сигналов с датчиков экспериментальной информации по параметрам нагрузки, деформации, температуры и других, осуществляет ее первичную обработку и регулирует в памяти для дальнейшего использования или хранения с возможностью выдачи по специальным запросам. Таким образом, реализуется заложенный в данном подходе широкий диапазон возможностей управления нагружением практически по любым законам изменения нагрузки в пределах технических характеристик испытательной машины. Программы управления для этого разрабатываются в конкретных вариантах применительно к определенным условиям испытаний. [c.132]

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]

Доказательство существования энтропии, построенное на постулате Томсона, также содержит в своей основе факт существования энтропии. Однако постулат Томсона утверждает невозможность получения работы без переноса теплоты откуда можно делать обратный вывод невозможен равновесный процесс передачи тепла между телами с различной температурой, без совершения работы. Однако последнее не вполне очевидно, и как известно, есть результат анализа цикла Карно. Исходное же положение Томсона — это безусловная опора на многолетний практический опыт, и по своему содержанию является более логичным в применении к циклу Карно, нежели постулат Клаузиуса. [c.44]

При термодинамическом анализе циклов, применяемых в современных теплосиловых установках, обычно исходят из того, что процессы подвода и отвода тепла протекают с исчезающе малыми скоростями. Между тем теплообмен в сжимаемом потоке связан с изменением доли располагаемой механической энергии, что при нагреве приводит к возникновению так называемого теплового сопротивления, а при охлаждении — к обратному явлению, которое может быть названо тепловой компрессией. [c.29]

Варианты структуры РТК разрабатывают на основе результатов комплексного анализа технологических операций и процессов, выбора моделей ПР и их функций. В общем случае ПР в составе РТК механической обработки выполняет следующие функции загрузку, разгрузку основного и вспомогательного оборудования основные операции rio снятию заусенцев и т. п. ориентацию заготовки в пространстве перед установкой в приспособление, укладкой в приемное устройство ИТ. д. транспортирование заготовки от станка к станку управление рабочими циклами основного и вспомогательного оборудования. Операция установки заготовки включает в себя захватывание ее из подающего или приемно-передающего устройства (магазина, накопителя и т. д.), ориентацию в пространстве, перемещение к станку и установ в приспособление (патрон, в центры) или на промежуточное устройство (призму). Цикл начинается с опроса станка о готовности повторения цикла и получения обратной команды о готовности приспособления станка (для токарных станков команды о том, что приспособление и патрон ориентированы в данном положении), о нахождении рабочих органов станка в исходном положении. Кроме того, проводится опрос и поступает обратная команда о наличии заготовки в приемно-передающем устройстве. После установки заготовки на станок проводят опрос о наличии заготовки в приспособлении, затем дается команда на закрепление и проверяется правильность положения ее. Включают привод главного движения (обратная команда — станок включен). После окончания обработки и получения обратной команды об этом дается команда на раскрепление заготовки в зажимном приспособлении станка. ПР переносит заготовку к приемному устройству. Пример взаимодействия ПР с токарным станком приведен в табл. 11. [c.511]

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]

Не менее сложным получается переплетение схем подогрева воды и воздуха в парогазовых установках (ПГУ). Анализ таких схем не может ограничиться рассмотрением влияния изменений лишь в пределах одного парового или газового циклов, как можно было делать в обычной паротурбинной установке. Оба цикла связаны между собой не только основным потоком теплоты Qo из газового цикла в паровой, но и дополнительными потоками тепла Q , передаваемого из газового цикла в паровой (-ь) или в обратном направлении (—) [90]. [c.229]

Так же аномально, при соответственно подобранной предыстории деформирования, должна протекать согласно анализу и циклическая ползучесть. Если циклическому деформированию предшествует односторонняя деформация — в результате быстрого деформирования или выдержки, вышагивание петли может происходить в направлении, обратном этой деформации, независимо от знака среднего напряжения (при относительно небольшой асимметрии цикла). Условия, при которых эта ситуация реализуется, могут быть определены расчетным путем с использованием соответствующей данной истории нагружения эпюры Эг. В следующем параграфе приведены результаты экспериментов, которые подтверждают возможность и условия аномального смещения петли гистерезиса при циклическом нагружении. [c.71]

Ранее было показано, что широко применяемый для анализа прямых циклов термический к. п. д. не может служить количественной характеристикой степени термодинамического совершенства реальных процессов. Он не в состоянии осветить многие нeoбpaтимo tи реальных процессов энергетических установок и совершенно непригоден для анализа установок с комбинированной выработкой тепла и электроэнергии. Он непригоден для анализа обратных циклов, по которым работают холодильные и теплонасосные установки, так как в этих циклах работа не приходуется, а расходуется. [c.99]

То обстоятельство, что как в прямом, гак и в обратном циклах (31 и 0 имеют, всегда противоположные знаки, означает, что оба источника теплоты не могут быть одновременно теплоотдатчиками или теплоприемниками если один из них теплоотдатчпк, то другой — теплоприемник. Поэтому при анализе циклов тепловых ДЕШгателей вместо названия источник теплоты употребляют термины теплоотдатчпк и теплоприемник . [c.49]

Однако более точное значение действительного коэффициента преобразования может быть получено на основе термодинамичеокого анализа обратного кругового процесса. В гл. 5 был рассмотрен метод определения термодинамической эффективности обратного цикла. [c.180]

В самом общем случае теплоэнергетическая установка может служить целям генерации как механической энергии, так и тепла, и холода. Для этого достаточно, чтобы машина 2 на схеме осуществляла обратный цикл от более низкой, чем Го, температуры до температуры Гг, т. е. совмещала бы действия теплового насоса и холодильной машины. Этот случай рассмотрен в предыдущей главе. Следует подчеркнуть, что решение о выборе той или иной схемы термотрансформатора должно быть сделано на основе конкретного термоэкономического анализа, учитывающего оптимальные варианты суммарных эксплуатационных расходов и капитальных затрат. 14—286 201 [c.201]

В прямом и в обратном цикле Ql и Q2 имеют всегда противоположные знаки. Это означает, что оба источника тепла не могут быть одновременно теплоотдатчи-ками или теплоприемниками если один из них теплоотдатчик, то другой — тепло-приемник. Поэтому при анализе циклов тепловых двигателей вместо названия источник тепла употребляют термины теплоотдатчик и теплоприемник. [c.24]

Анализ температурных полей в течение характерного времени термоциклического нагружения (Тц =60 мин) показывает, что можно вьщелить ряд характерных режимов нагружения, определяющих особые тепловые состояния сферического корпуса. Аналогично циклу изменения температур в цилиндрическом корпусе цикл термоциклического нагружения сферического корпуса характеризуется следующими режимами Во, свойственным холодному состоянию корпуса Bi, определяющим тепловое состояние с максимальным перепадом температур в меридиональном сечении В , соответствующим тепловому состоянию с наибольшей удельной тепловой нагрузкой, но не с максимальной неравномерностью распределения температур Вз, соответствующим тепловому состоянию корпуса при сбросе (7-8-9) тепловой нагрузки с наибольшим (для этапа) продольным перепадом температур, обратным (по знаку) перепаду температур в режиме В . [c.178]

Любые замечания относительно возбудителей могут относиться только к идеальным случаям возбуждения, когда неучтено обратное воздействие колеблющейся системы на возбудитель. Такая обратная связь всегда имеет место и служит основой в теории регулирования, но вызывает неравномерность хода и изменение частоты в пределах цикла, а в конечном счете возникновение высших гармоник движения. Оценку обратной связи можно сделать только из совместного анализа движения колеблющейся системы и двигателя с учетом характеристики последнего. Это связано с увеличением числа степеней свободы расчетной системы и обычно приводит к нелинейным уравнениям [15]. [c.426]

Циклограммирование современных производственных машин-автоматов и автоматических линий требует учета физических свойств обрабатываемых материалов, температурных условий, упругости звеньев, наличия гидро- и пневмосвязей, точности изготовления и монтажа, накопления и использования информации в процессе обработки при наличии обратных связей. Необходима оценка точности воспроизведения циклограмм, вариантов обслуживания машин-автоматов и условий их эксплуатации. Требуется учет влияния ряда факторов на действительную производительность и реализацию теоретических циклов производственных автоматов, для чего необходимо применение методов теории вероятностей. При переходе от проектирования операционных машин к синтезу агрегатов и автоматических линий оказалось необходимым ввести новые категории циклов и произвести их научный анализ. Практика конструирования и эксплуатации автоматических линий показывает, что научно обоснованный синтез и анализ циклограмм позволяют значительно повысить производительность оборудования. [c.337]

Несколько сложнее оказывается анализ в случае циклов, не имеющих симметрии в конфигурации петли гистерезиса на плоскости г, е . В этом случае удобнее всего начать с определения такого положения петли (форма которой определяется предварительно в соответствии с программой нагружения), при котором ее смещение происходить не будет. Циклы, обладающие данной особенностью, независимо от их конфигурации, по аналогии с предыдущим будем называть симметричными. Рассмотрим, например, весьма характерное и важное для практических приложений нагружение, включающее выдержку в одном из полуциклов. Предположим, что указанным свойством обладает петля, изображенная на рис. 3.20 соответствующие необходимые и достаточные условия могут быть определены с помощью эпюры Эг, представленной на рис. 3.31. Здесь сплошные линии 1, 2, 3 отвечают характерным моментам цикла. Они построены исходя из следующих общих соображений в группе I подэлементов, испытывающих неупругую деформацию в предельном, установившемся цикле, все переходные процессы считаются закончившимися в группе II подэлементов, работающих упруго, при принятом условии среднее напряжение должно быть равно нулю. Подэлементы группы 1 испытывают быстрое циклическое пластическое дее[юрмирование на этапах 2—3 и 3—1 (чем и определяются их состояния в моменты 7 и, 5). В группе ползучесть в одном полу-цикле (участок 1—2) компенсируется быстрым неупругим деформированием обратного знака во втором на участке S—1 зти подэлементы деформируются упруго, чем и определяются их напряжения во все три момента времени. Подэлементы группы Ig работают почти упруго небольшая релаксация напряжения в краткие промежутки времени At в окрестности момента 3 компенсируется релаксацией при противоположном знаке напряжения при длительной выдержке на участке цикла 1—2 (длительность выдержки при положительном [c.72]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...