Термический и эффективный КПД

ТЕРМИЧЕСКИЙ И ЭФФЕКТИВНЫЙ КПД ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО ЦИКЛА [c.507]

Значение термического, а соответственно и эффективного КПД теплосиловой части ЯЭУ при оптимальной [c.551]

В отечественной литературе для анализа эффективности циклов используются кроме термического и внутреннего относительного КПД понятия внутреннего (внутреннего абсолютного) КПД и эффективного КПД. Внутренний абсолютный КПД определяется. как КПД реального необратимого цикла и равен произведению термического КПД на внутренний относительный. Эффективный КПД характеризует эффективность теплосиловой установки Б целом и равен работе, отданной установкой внешнему потребителю, отнесенной к количеству теплоты, подведенной к установке. (Примеч. ред.) [c.57]

С увеличением степени сжатия возрастают термический, индикаторный и эффективный КПД, а вместе с этим и мощность двигателя. Однако при этом повышается температура и давление топливо-воздушной смеси, что способствует возникновению детонации при применении бензина с недостаточной детонационной стойкостью. [c.60]

Значение термического, а соответственно и эффективного КПД теплосиловой части ЯЭУ при оптимальной температуре Г не максимально и в отличие от полезной работы (или мощности) установки не проходит через максимум при увеличении средней температуры рабочего тела, а монотонно возрастает с ростом последней. [c.170]

Эффективный КПД учитывает не только термодинамические потери цикла, определяемые термическим КПД (г т), но и механические потерн па трение, определяемые м е х а п и ч е с к и м КПД ()1 ), и потери внутри двигателя, вызванные необратимостью процессов и несовершенством реального двигателя, определяемые индикаторным КПД (т),). [c.182]

Ввиду существенного влияния эффективного КПД ПТП г)эф. птп на экономические показатели солнечных ПТУ, реализуемые в них циклы должны быть регенеративными. Графики зависимостей эффективных КПД регенеративных ПТП с различными ОРТ, рассчитанные с учетом ограничений по термической стабильности последних, а также пароводяных ПТП с одно- и многоступенчатыми турбинами представлены на рис, 9.18 [113]. При оценке [c.184]

Термический Т1, и внутренний Т1, (абсолютный внутренний) КПД ГТУ характеризуют использование подведенной теплоты при ее преобразовании в работу в цикле и учитывают потерю теплоты в холодном источнике (окружающей среде). КПД ГТ r p-j. и компрессора Г (внутренние относительные КПД), механический эффективный КПД г , КПД электрогенератора ГТУ, являясь относительными КПД, характеризуют степень технического совершенства соответствующего элемента оборудования установки. [c.35]

Эффективный кпд двигателя на гелии, определяемый отношением выходной мощности к теплоте, подводимой с топливом, составлял 4 %, а внутренние термические КПД (отношение выходной мощности к сумме тепловой мощности холодильника и выходной мощности двигателя) для гелия и воздуха равны соответственно 17 и 14 % [c.374]

Из формулы видно, что термодинамическая эффективность цикла зависит от начальных параметров водяного пара pi и и конечного давления р . Влияние одного из параметров на КПД цикла можно проследить при неизменных двух других параметрах. Рассмотрим различные пути повышения термического КПД паросиловой установки. [c.4]

Для выявления способов повышения термического КПД тепловых двигателей целесообразно их циклы сравнить с циклом, характеризующимся наибольшим термическим КПД, - циклом Карно, который имеет тот же температурный перепад, что и сравниваемый с ним цикл. Так как термический КПД цикла Карно, определяемый выражением (1.124), является наибольшим при выбранных значениях Т2 и Т , любой другой цикл, протекающий в этом же интервале температур, будет тем эффективнее, чем ближе его термический КПД к термическому КПД цикла Карно. [c.63]

На рис. 2.19 показаны две схемы, используемые в настоящее время реактор с кипящей водой (BWR), в котором образование пузырьков пара происходит в активной зоне реактора (рис. 2.19,а), и реактор с водой под давлением (PWR), в котором вода сохраняется под высоким давлением, что препятствует образованию пара (2.19,6). В реакторе BWR образующийся в активной зоне пар используется для вращения турбины. В реакторе PWR применяется теплообменник и поэтому турбину вращает пар вторичного контура. Образование высокой температуры в активной зоне реактора является следствием того, что продукты реакции деления теряют кинетическую энергию в твэлах. В ядерном реакторе температура производимого пара существенно ниже, чем в парогенераторе ТЭС на органическом топливе, поскольку при температурах охладителя выше 300 °С эффективность замедления становится слишком низкой. В результате термический КПД АЭС только 30%, в [c.37]

Рассмотрим тепловую трубу (ТТ) как термодинамическую систему, обменивающуюся энергией с окружающей средой (рис. 1), контрольная поверхность которой — корпус [1]. Рабочим телом в такой системе является теплоноситель, участвующий в термодинамическом цикле. В общем случае на основе 1-го закона термодинамики можно считать, что разность между подведенным и отведенным тепловыми потоками превращается в другой вид энергии qn—Qk=L. Эффективность термодинамического цикла ТТ — преобразователя тепловой энергии можно оценить с помощью термического КПД г]т = (<7и—Понятие термического КПД тепловых труб позволяет разделить их на три группы 1) преобразователи тепловой энергии в другие ее виды (генераторы) (т)т=>0) 2) классические ТТ, предназначенные в основном для передачи тепловой энергии (т)т = 0) 3) активного регулирования с использованием дополнительных внешних источников энергии нар, включая системы, обладающие холодильным эффектом (г]т=<0) . [c.7]

С термодинамической точки зрения желательно иметь рабочие тела с малыми отрицательными значениями ds"jdT. В этом случае процесс адиабатного расширения рабочего тела на турбине заканчивается в парожидкостной области диаграммы состояний при высоких значениях относительных массовых паросодержаний. В таком цикле нет необходимости осуществлять регенерацию, а следовательно, и вводить дополнительный элемент-регенератор в технологическую схему установки, что способствует улучшению ее технико-экономических характеристик. Кроме того, при л = 0,95. .. 0,97 появление влаги в проточной части турбины в конце процесса расширения не оказывает заметного влияния на ее КПД и энергетическую эффективность ПТУ в целом. При больших отрицательных значениях производной ds"ldT для достижения значений, близких к единице относительного массового паросодержания потока, в конце процесса расширения на турбине пар в цикле ПТУ приходится перегревать. Введение перегрева всегда выгодно с термодинамической точки зрения, поскольку это способствует увеличению термического КПД цикла. Однако при этом ухудшаются массогабаритные характеристики парогенератора из-за введения в его состав дополнительного элемента — пароперегревателя. В ряде случаев этот фактор оказывает превалирующее влияние на технико-экономические характеристики ПТУ и обусловливает их ухудшение. При положительных значениях производной ds"ldT процесс расширения в турбине заканчивается в области перегретого пара. Это создает весьма благоприятные условия для работы турбины, так как исключает появление конденсата в конце процесса расширения, соответствующие потери энергии, и эрозию лопаток рабочих колес, а также отпадает необходимость в перегреве пара перед подачей его в турбину. Однако температура торможения перегретого пара на вы- [c.9]

Для количественной оценки эффективности работы холодильных установок используется не термический КПД, а холодильный коэффициент х- Он определяется отношением теплоты 0,2, отведенной от охлаждаемого объекта, к работе L, затраченной для этого. Работа за обратный цикл равна разности теплоты отведенной от рабочего тела во внешнюю среду, и теплоты Q,2, подведенной к рабочему телу от охлаждаемого объекта, т. е. L = Q,i - 0,2- Тогда холодильный коэффициент найдем по формуле [c.119]

Высокое значение термического КПД (до 0,44) плазменной наплавки и уменьшение вложения тепла в материал детали достигаются при выполнении двух требований. Во-первых, частицы должны расплавляться в плазменной дуге и попадать на поверхность детали в жидком состоянии. Если частицы попадают на поверхность в твердом состоянии, то требуется время для их расплавления непосредственно в сварочной ванне, что приводит к увеличению ее размеров и, соответственно, глубины проплавления. Во-вторых, частицы должны перемещаться близко к оси плазменной струи. Движение частиц по периферии струи и вне ее приводит не только к потерям порошка, но и к дефектам покрытия. Этим объясняется наибольшая тепловая эффективность плазмотронов с аксиальным вводом порошка. [c.307]

Сварка в защитных газах позволяет получить сварные соединения с наиболее высокими механическими и коррозионными свойствами благодаря минимальному содержанию примесей. В качестве защитных газов используют азот особой чистоты, аргон высшего сорта, гелий высшей категории качества, а также их смеси (например, (70. ... 80) % Аг + + (20. .. 30) % N2 для экономии аргона и увеличения глубины проплавления). При сварке в среде азота эффективный и термический КПД дуги выше, чем при сварке в среде аргона и гелия, но ниже устойчивость горения дуги. [c.457]

На основании данных, представленных на рис. 2.2, можно заключить, что при заданных значениях эффективности регенератора и разности температур термический КПД, относительный КПД и параметр полезной работы возрастают с увеличением степени сжатия. Следовательно, можно ожидать, что ре альные двигатели Стирлинга будут работать при степенях сжатия больше 5 однако если определить степень сжатия по [c.225]

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]

Для определения энергетической эффективности электростанции обычно используют термический и электрический КПД. Далее для определения роли энергии, получаемой от турбин с противодавлением, расход теплоты, подводимой к противодавленческой турбине, приводится как доля в общем количестве технологической теплоты. [c.161]

При сравнении тепловых двигателей, использующих теплоту различных температурных потенциалов, термический КПД цикла отражает лииш внешние условия, но не совершенство самой машины, так как в выражения вида т]( = 1 — входят температуры источника и приемника Тг теплоты, но не характеристики рабочего тела в цикле. Для учета конкретных потерь в практику были введены дополнительные показатели эффективности преобразования, такие, как индикаторный, относительный, электрический, эффективный и другие КПД машин и отдельных их элементов. Разнородность этих коэффициентов затрудняет сравнительный анализ эффективности тепловых двигателей. [c.366]

Анализ псевдоцикла Стирлинга показывает, что для заданных значений отношения температур и эффективности регенератора максимально возможный индикаторный термический КПД достигается при одной конкретной величине степени сжатия. При аналитическом исследовании [c.227]

Наиболее эффективно преобразование теплоты в работу происходит в цикле Карно, состоящем из идеальных процессов с подводом теплоты при постоянной температуре Т и отводе теплоты при постоянной температуре Гг и имеющем КПД т](н= 1—Гг/Гь Для повышения этого КПД необходимо увеличивать Г] и уменьшать Гг. В данном диапазоне максимальной (Т ) и минимальной (Т ) температур эффективность цикла реальных тепловых двигателей — паровых и газовых турбин, паровой машины, двигателей внутреннего сгорания и др. — значительно ниже термического КПД цикла Карйо, но она также повышается при увеличении средней температуры подвода теплоты и уменьшении средней температуры отвода теплоты. Максимальные величины термического КПД при типичных значени- [c.16]

Степень сжатия является главным фактором, влияющим на напряженность рабочего процесса, как в отношении темп-рного режима так и в отношении нагрузок от давления газов. Кпд термический г)/, индикаторный и эффективный давление конца сгорания Ргтах> среднев индикаторное Pi и среднее эффективное Pf, температуры конца сгорания Т и конца сжатия и мощность двигателя индикаторная и эффективная растут с повышением е. По абсолютному значению е карбюраторные двигатели яв- [c.131]

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]

Эффективный КПД двигателя. Аналогичное приближенное выражение может быть определено и для эффектиБного КПД двигателя. В большинстве случаев его значение составляет приблизительно 50 % термического КПД цикла Карно. Наибольшее значение в от- дельных случаях может превышать 60 %, а наименьшее составляет 30—40 % термического КПД цикла Карно. Вследствие постоянного усовершенствования конструкции двигателей и снижения производственных затрат во всех случаях необходимо более осторожно подходить к опенке эффективности двигателей. [c.59]

Более эффективна подача в цилиндры двигателя не жидких топлив, а продуктов их разложения, особенно низкосортных топлив. Так, замена жидкого метанола СН3ОН газообразными продуктами его разложения Н2 и СО значительно повышает термический КПД двигателя, газообразная смесь с 67 о Н-2 и 33% СО (по объему) сгорает при а р = 2,4. Теплотворная способность газовой смеси выше на 22% по сравнению с исходным продуктом из-за высвобождения энергии разрыва химических связей. [c.56]

В термодинамике степень совершенства цикла определяется значением его термического КПД, поэтому желательно, чтобы работа двигателей внутреннего сгорания осуществлялась по циклу Карно как имеЕОщему наибольший термический КПД. Однако практически осуществить цикл Карно оказалось невозможным, поэтому две работают по другим, менее экономичным циклам. Термодинамическая эффективность этих циклов зависит от конкретных условий их осуществления. В одних условиях экономически выгоден один цикл, в других условиях — другой. Сравнение идеальных циклов Отто, Дизеля и Тринклера показывает [c.180]

Анализ соотношений (1.78) и (1.79) показывает, что термический КПД теплового двигателя и коэффициент холодопроизводи-тельности зависят только от соотношения абсолютных температур. Чем больше различие в абсолютных температурах, тем выше эффективность работы тепловой машины. Из выражения (1.78) следует также, что термический КПД двигателя, работающего по циклу Карно, всегда меньше единицы. Он обращается в единицу только в двух практически недостижимых случаях при Т, = и = 0. При равенстве Т, = КПД двигателя обращается в нуль. Это значит, что для работы теплового двигателя необходимо наличие разности температур Т, и Т . В тепловых двигателях в качестве наивысшей температуры Т цикла обычно понимается температура сгорания рабочей смеси, а в качестве низшей температуры — температура окружающей среды. [c.46]

Рассмотрим работу топливного элемента при разных значениях рабочей температуры Т и одном и том же давлении р. Из уравнения (8.23) видно, что в точке максимума кривой S = S (Т, р == onst), где производная (dS fdT)jj обращается в ноль, Е = У //. В точке максимума т. е. при Т = Ттах. термический КПД топливного элемента имеет значение, равное единице. Действительно, согласно формуле (8.24) при (дё /дТ) = О Qidp = = О и, следовательно, = Т Тогда на основании уравнения (8.25) т], = 1. Слева от точки максимума кривой S, где производная (dS /dT)p положительна, Q o p > О, и величина ц, будет зависеть также от эффективности [c.574]

Эффективным оказывается применение промежуточного (вторичного) перегрева пара (рис. 8.9,6), заключающегося в отводе частично расщирившегося пара из турбины во вторичный пароперегреватель парогенератора для его нового перегрева и возврата в последующие ступени турбины для дальнейшего расширения. Такое видоизменение цикла Ренкина позволяет не только несколько увеличить его термический КПД, но и избежать в конечных ступенях-турбины высокой влажности пара, ухудшающей гидродинамический режим проточной части турбины и вызывающей разрушение лопаток. [c.210]

Наряду с термическим КПД, который, как уже было сказано, у турбин довольно высок, важно зпапь также и их полны КПД, равный произведению термического на внутренний относительный КПД, определенный в гл. 3 и характеризующий совершенство машины. Для оценки этой величины необходимо знать минимальное количество работы, необходимое для выполнения того же самого процесса. В большинстве электростанций более 90% энергии топлива идет-на производство пара, системы с парогенератором имеют довольно высокий полный КПД, практически равный термическому КПД. Единственным путем дальнейшего увеличения эффективности использования топлива является переход к методам прямого преобразования теплоты в электрическую энергию. Такие методы существуют II будут рассмотрены в гл. 5. [c.76]

У толуола, имеющего практически близкие с ДФС показатели по термической стабильности, составляет всего 594 К. Поэтому в ПТУ с этим ОРТ могут быть реализованы как до-, так и сверхкритические циклы. Сравнивая между собой эти циклы, отметим два обстоятельства первое — в одинаковых температурных диапазонах термический КПД до-критических циклов больше, чем сверхкритических второе — положительный наклон пограничной кривой пара на диаграмме состояний в Т — S координатах исключает необходимость перегрева пара на выходе из парогенератора ПТУ с докрити-ческим циклом, что способствует еще больше карнотизации цикла и упрощает конструкцию парогенератора, из числа элементов которого исключается пароперегреватель. Для обоих видов цикла Ренкина положительный наклон пограничной кривой пара на Т — S диаграмме позволяет осуществить процессы расширения рабочего тела на турбине 1—2 и 3—4) целиком в области перегретого пара, создавая тем самым благоприятные условия для ее работы. Однако температура в конце процесса расширения 3—4, определяемая давлением конденсации, оказывается значительно выше нижней температуры цикла, что приводит к необходимости дополнительного отвода теплоты и соответствующему снижению термического КПД цикла. В то же время значительный перепад между температурой рабочего тела в конце процесса расширения 3—4 и температурой конденсации позволяет осуществить регенерацию, которая в основном компенсирует снижение энергетической эффективности цикла, обусловленное спецификой фазовой диаграммы ОРТ. [c.24]

Для количественной оценки эффективности работы двигателей следует вычислить их термические КПД, которые определяются способом, рассмотренным в подразд. 8.6. Для этого необходимо оценить площадь ОАЕНяа рис. 9Л, б, которая пропорциональна отведенной теплоте Q,2, и площадь G Z ZEH, которая пропорциональна подведенной теплоте Q,i, а затем подставить их значения в формулу (8.15). [c.111]

В этом случае 7г -диaгpaммa удлинится вверх (см. рис. 9.6, а) и цикл турбореактивного двигателя осуществится по контуру А -> i > Zi > Е-> А. га-диаграмма также удлинится в направлении оси Т(см. A iZiEA на рис. 9.6, б). Из сравнения -диаграмм бес-компрессорного и турбореактивного двигателей следует вывод, что теплота, израсходованная на работу в турбореактивном двигателе, больше на величину, пропорциональную площади QZjZна рис. 9.6, б. Таким образом, его эксплуатация более эффективна, т. е. двигатель имеет больший термический КПД г),. Значение этого КПД может быть определено по методу, использованному для бес-компрессорного двигателя. [c.116]

При сквозном нагреве изделия снижение частоты тока увеличивает глубину его ироникновеиия и тем самым уменьшает время, необходимое для равно.мерного нагрева изделия и повышает термический КПД. Уменьшение частоты ниже определенного значения может привести к резкому падению эффективности передачи энергии от индуктора в изделие (снижение электрическою КПД индуктора).. Поэтому при индукционном сквозном нагреве паяемых изделий существуют [c.167]

Следует отметить, что процесс сжатия воздуха в компрессоре ГТУ может быть изотермическим, адиабатным или политропным. Сравнение эффективности циклов ГТУ при р = onst для случаев с различными процессами сжатия и при условии равенства подводимой теплоты q , выполненное акад. Б.С. Стечкиным, показывает, что термические КПД этих циклов связаны ме- [c.28]

Термодинамическую эффективность теплофикационных циклов невозможно оценить их термическим КПД. Для этой цели используют удельную выработку электроэнергии на тепловом потреблении (труды А.И. Андрющенко, В.Я. Рыжкина, Е.Я. Соколова и др.) [c.384]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...