Тепловые двигатели с внешним источником энергии

Таким образом, второй закон исключает возможность построения вечного двигателя второго рода , который бы совершал работу за счет энергии тел, находящихся в тепловом равновесии, подобно тому, как первый закон термодинамики исключает возможность построения вечного двигателя первого рода , который бы совершал работу из ничего , без внешнего источника энергии. Если цикл, изображенный на рис. 6.1, представить протекающим в обратном направлении 1-4-3-2-1, то для его осуществления необходимо затратить работу, эквивалентную площади цикла. При этом от холодного источника будет передаваться рабочему телу теплота Q , а нагревателю — теплота Qi == Q2 + - ц- [c.65]

ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ С ВНЕШНИМ ИСТОЧНИКОМ ЭНЕРГИИ 41 [c.41]

Тепловые двигатели с внешним источником энергии [c.41]

Анализ, выполненный на основе первого начала термодинамики для потока применительно к турбине, обладает значительной универсальностью. Он применим для анализа также любого адиабатного компрессора независимо от принципа его действия. И это понятно, так к к преобразование энергии в компрессоре отличается лишь тем, что процесс протекает в обратном направлении в турбине энтальпия преобразуется в техническую работу, которая отдается внешнему потребителю (гребному винту, электрогенератору и т. п.), а в компрессоре подводимая от внешнего источника (электрического, теплового или иного двигателя) работа преобразуется в энтальпию рабочего тела. [c.91]

Наиболее перспективные экономичные способы производства будут, безусловно, связаны с применением в энергоемких технологических процессах тепловой энергии, получаемой в высокотемпературных ядерных реакторах с шаровой насадкой. При этом атомный реактор может быть лишь внешним источником тепла, способным нагреть газовый теплоноситель (водород, окись углерода, воздух и другие газы) до 2000—2300 К. Для подачи газа ч реактор (а оттуда в технологический аппарат) необходим нагнетатель (компрессор), приводимый экономичным двигателем. [c.102]

Хотя двигатель Стирлинга и получает энергию извне, его нельзя с достаточной строгостью назвать двигателем внешнего сгорания, поскольку любой источник тепла с подходящей температурой, например сфокусированная солнечная энергия, аккумулированная тепловая энергия, тепловая энергия, выделяющаяся при горении металла, ядерная энергия и т. п., может быть использован для этой цели. В настоящее время в большинстве установок с двигателями Стирлинга применяется жидкое топливо из-за простоты его использования и из-за требований, обусловленных конкретным назначением установки. При использовании системы сгорания для нагрева рабочего тела применяют непрерывный процесс горения, что позволяет сжигать различные виды топлива, которые эффективно сгорают, не создавая опасности попадания твердых частиц из топлива, окислителя или окружающего пространства в рабочие цилиндры. При использовании для сжигания жидких топлив непрерывное горение можно легко регулировать, в результате чего снижается уровень выбросов, особенно несгоревших углеводородов и окиси углерода, однако, чтобы понизить содержание окислов азота, необходимы дополнительные меры. [c.19]

Тепловые двигатели (рис. 16,/) осуществляют процесс превращения тепла в работу тепло подводится от внешнего источника высших температур (нагреватель /1) и частично отводится к источнику низших температур (холодильник и), полученная в тепловом двигателе работа (Л4 >0) по закону сохранения энергии равна разности абсолютных количеств тепла подведенного (др и отведенного (Щ [c.50]

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]

Питание энергией подвижного состава подвесных рельсовых дорог и механизмов, размещенных на подвижном составе, производится в основном от внешних источников. Исключением являются подвижные единицы, несущие на себе установку автономного питания энергией в виде теплового двигателя или аккумуляторов, что мало распространено. Внешним источником электрической энергии является обычно контактная сеть трехфазного переменного тока промышленной частоты, реже — контактная сеть однофазного переменного тока и контактная сеть постоянного тока. Кроме электрической энергии используют энергию сжатого воздуха, если этого требуют особые условия эксплуатации — взрывоопасность, необходимость особо мягкого регулирования скоростей на некоторых операциях сборки и монтажа и др. Для дорог ограниченной длины питание тележек, перемещающихся по путям подвесных дорог, может производиться от гибкого шланга (сжатый воздух) и от гибкого кабеля (электроэнергия). В первом случае путь тележки ограничен расстоянием, не превышающим 25 м, а во втором — при подвеске кабеля на кольцах к проводу или на роликах, перемещающихся по вспомогательному рельсу, — не более чем 70 м. Во всех остальных случаях применяют питание от контактной сети. [c.203]

Покажем, как эта формула может быть получена с помощью термодинамических потенциалов. Рассмотрим сначала тепловой двигатель. Полезная внешняя работа в простейшем случае двигателя с двумя источниками тепла производится в результате двух изотермических и двух адиабатических процессов. При обратимом проведении процесса полезная внешняя работа изотермического процесса равняется убыли энергии Гиббса I — Т8, а работа адиабатического процесса — убыли энтальпии /. Поэтому максимальная полезная внешняя работа за один цикл составит (в дальнейшем индексы 1, 2, 3, 4 характеризуют состояния рабочего тела, вследствие обратимости всех процессов они находятся в соответствии также с состоянием теплоотдатчика и окружающей среды в начале и в конце теплового контакта между ними и рабочим телом) макс = [ (/ — Т8)х — (/ — Т8)2 + (/2 — з) + — Г5)з - (/ - Г5),] + (/4 - /1). [c.140]

Развитие научно-технической мысли привело к тому, что в современных тепловых двигателях в качестве источников энергии в тепловой форме используются вещества, которые в результате химического превращения выделяют большое количество энергии в тепловой форме. Это происходит, как правило, при их окислении (сгорании). Правильнее будет сказать, что при окислении происходит преобразование энергии из химической формы в тепловую форму. В естественных условиях реакции окисления этих веществ обычно не происходит. Эти реакции могут быть вызваны внешними воздействующими факторами. Вещество, которое в результате реакции окисления преобразует энергию из химической формы в тепловую форму, называют топливом. При определенных условиях реакции окисления топлива происходят почти мгновенно, поэтому логично предположить, что и энергия в тепловой форме подводится к рабочему телу тоже мгновенно. [c.123]

В случае холодильной машины, работающей по обратному циклу Стирлинга, теплота отводится из холодной полости в процессе расширения (кривая 3 —4 ), Работа сжатия (площадь 1—2—5—6) как для теплового двигателя, так и для холодильной машины одна и та же. Работа расширения (площадь 4 —3 —5—6) в холодильной машине меньше соответствующей работы сжатия для реализации данного цикла необходима энергия, подводимая от внешнего источника, эквивалентная площади 1—2—3 —4. При переходе рабочего тела из полости сжатия в полость расширения в процессе, характеризуемом кривой 2—3, температура рабочего тела уменьшается, а в процессе, определяемом кривой 4 —/, соответственно увеличивается. [c.20]

Для работы всей системы используется энергия продуктов сгорания топлива, теплота которых передается в нагревателе рабочему телу двигателя Стирлинга. В тепловом насосе теплота внешнего источника, находящегося при окружающей температуре, поглощается испарителем контура цикла Ренкина. В систему обогрева объекта передается теплота от холодильника двигателя Стирлинга, конденсатора теплового насоса и часть теплоты от продуктов сгорания топлива после подогревателя воздуха. [c.364]

Непрямой способ нагрева — система, в которой тепловая энергия внешнего источника передается рабочему телу двигателя через промежуточный теплоноситель (например, Ма) см. тепловая труба. [c.381]

Основными областями технического применения термодинамики являются анализ циклов тепловых двигателей и теплосиловых установок, в которых полезная внешняя работа производится за счет выделяющейся при сжигании топлива теплоты анализ циклов ядерных энергетических установок, в которых источником теплоты служит реакция деления расщеп-ляюпгихся элементов анализ принципов и методов прямого получения электрической энергии, в которых стадия превращения внутренней энергии тел или, как говорят еще, химической энергии в теплоту не имеет места, и последняя непосредственно преобразуется в полезную внешнюю работу в форме энергии электрического тока анализ процессов тепловых машин (компрессоров и холодильных машин), в которых за счет затраты работы рабочее тело приводится к более высокому давлению или к более высокой температуре анализ процессов совместного или комбинированного производства работы и получения теплоты (или холода) для технологических или бытовых нужд анализ процессов трансформации теплоты от одной температуры к другой. [c.513]

Полезная внешняя работа простейше10 теплового двигателя с двумя источниками теплоты производится в результате цикла, состоящего из двух изотермических и двух адиабатических процессов (рис. 8.J). При обратимом проведении процесса полезная внешняя работа изотермического процесса равна убыли энергии Гиббса I — TS, а работа адиабатического процесса — убыли энталь- [c.504]

Система, реализующая тепловой двигатель (рис. 3.1), включает три элемента горячий источник (теплоотдат-чик) с температурой Гь отдающий теплоту (/ь рабочее тело РТ (обычно газ), воспринимающее энергию в форме теплоты и отдающее ее во внешнюю среду в форме работы холодный источник (теплоприемник) с температурой Гг, воспринимающий часть теплоты 2, которая не была преобразована в работу. Преобразование теплоты в работу осуществляется рабочим телом в круговом термодинамическом процессе изменения его состояния (цикле). Совершаемая рабочим телом работа расширения (положительная) должна быть больше работы сжатия (отрицательной), их разность представляет собой работу цикла 1ц, таким образом, цикл теплового двигателя осуществляется по часовой стрелке. [c.40]

Регулятором непрямого действия называют систему, в которой имеется усилительно-преобразующее устройство, питаемое извне от добавочного источника энергии. Такой регулятор применяют, когда мощность его недостаточна для непосредственного воздействия на регулирующий орган. Например, регулятор скорости теплового двигателя 1 (рис. 12.13), чувствительный элемент 2 которого перемещает золотник 3, а не непосредственно регулирующий орган. Золотник впускает рабочую жидкость в ту или иную полость гидравлического сервомотора 4, перемещающего регулирующий орган—задвижку 5. Золотник и гидропривод являются усилительным устройством. Главным внешним возмущающим воздейст- [c.392]

Увеличение потребности человечества в механической энергии привело к кризису в области тепловых машин, используюпщх котел для подвода энергии к рабочему телу в тепловой форме. Тем не менее, применение парового котла сыграло большую роль в становлении современных тепловых двигателей, так как он подсказал реальный путь решения проблемы источника тепловой энергии для двигателя. Чем больше размеры парового двигателя, тем больше потери в нем тепловой энергии. В паровых двигателях энергия в тепловой форме подводилась к рабочему телу в котле, а расширялось рабочее тело в расширительной машине, расположенной вне котла. По этой причине такие двигатели были названы двигателями с внешним подводом тепловой энергии к рабочему телу (пару). [c.166]

Определение тока и напряжения тягового генератора производится амперметром и вольтметром класса 0,5. Измерение эффективной мощности дизелей с гидропередачей производится с помощью гидравлических или электрических тормозов. Несомненным преимуществом обладают электрические тормоза в балансирном исполнении. Если в гидравлических тормозах механическая энергия превращается в тепловую, нагревающую, проходящую через тормоз воду, то в баланснрных машинах она превращается в электрическую. Но поскольку электрические машины обратимы, то в случае питания электроэнергией от внешнего источника тока они превращаются в электродвигатель. Поэтому электрические тормоза позволяют прокручивать вал испытуемого двигателя, проводить холодную приработку его после сборки, определять величину потерь двигателя на механические сопротивления. Момент, определяющий нагрузку двигателя, находят достаточно точно с помощью специального весового устройства. [c.325]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...