Топливо и рабочее тело

В паросиловых установках необратимость процесса подвода теплоты обусловлена значительной разницей в температурах теплоотдатчика, которым являются горячие продукты сгорания топлива, и рабочего тела. [c.526]

Топливо и рабочее тело [c.217]

В РД рабочим телом служат продукты сгорания топлива, включающего горючее и окислитель, которые размещаются на борту летательного аппарата. В ВРД рабочим телом в основном является атмосферный воздух, используемый в качестве окислителя при сжигании горючего, находящегося на борту летательного аппарата. Таким образом, на борту летательного аппарата с РД имеется все необходимое для создания реактивной тяги источник тепловой энергии — топливо и рабочее тело — продукты сгорания топлива, в то время как на борту летательного аппарата с ВРД размещается практически только источник тепловой энергии — горючее, а рабочее тело—атмосферный воздух — заимствуется из окружающей среды. В ВРД бортовое горючее принимает участие в образовании рабочего тела, но роль его при этом незначительна соотношение масс воздуха и горючего, необходимое для полного сгорания, например, бензина составляет 15 1, а жидкого водорода — 35 1. [c.5]

Анализ такого цикла с точки зрения теории тепловых процессов невозможен, а поэтому термодинамика исследует не реальные процессы двигателей внутреннего сгорания, а идеальные, обратимые циклы. В качестве рабочего тела принимают идеальный газ с постоянной теплоемкостью. Цилиндр заполнен постоянным количеством рабочего тела. Разность температур между источником теплоты и рабочим телом бесконечно малая. Подвод теплоты к рабочему телу осуществляется от внешних источников теплоты, а не за счет сжигания топлива. То же необходимо сказать и об отводе теплоты. [c.262]

Температуры теплоотдатчика и рабочего тела в ряде случаев, например, в паросиловых установках, существенно различны, так как ни свойства рабочего тела, ни свойства конструкционных материалов не позволяют довести температуру рабочего процесса цикла до температуры теплоотдатчика. Применение жаропрочных конструкционных материалов может несколько уменьшить эту разность температур того же самого можно достигнуть переходом на высокие давления рабочего тела в цикле (применительно к воде это будут закритические давления) использованием теплоты отходящих продуктов сгорания для подогрева топлива и предварительного подогрева рабочего тела можно улучшить общее использование выделяющейся при сгорании топлива теплоты. Но более перспективным (во всяком случае в паросиловых установках) является использование горячих продуктов сгорания, после того как завершено нагревание основного рабочего тела, в качестве вторичного рабочего тела (как это осуществляется в парогазовых установках) или применение бинарных циклов с использованием в верхнем цикле наиболее подходящего высокотемпературного рабочего тела. Возможно также использовать в качестве головного звена энергетической установки МГД генератор. В этом случае горячие газы сначала поступают в рабочий канал МГД-генератора, где часть кинетической энергии потока преобразуется в электри- [c.526]

Прямой цикл. Имеется система, состоящая из двух источников теплоты и рабочего тела (рис, 7,1, а). При изучении идеальных циклов процесс подвода теплоты рассматривается без изменения химического состава рабочего тела. В большинстве реально существующих двигателей теплота подводится в процессе сгорания топлива. Процесс отвода теплоты рассматривается как передача теплоты к источнику с низкой температурой. В реальных двигателях теплота может отводиться вместе с выпуском отработавшего рабочего тела (пара или газа) в атмосферу. Изображение прямого обратимого цикла в v—р-диаграмме дано на рис. 7,1, б. [c.45]

Индикаторный КПД оценивает величину потерь работы цикла, вызванных теплообменом между стенками цилиндра и рабочим телом, перетечками, гидравлическими сопротивлениями в клапанах, несовершенством процесса сгорания топлива и пр. [c.182]

Из компрессора 2 (см. рис. 6.2) воздух поступает в камеру сгорания 3, где в него впрыскивается топливо. В результате сжигания топлива температура рабочего тела за камерой сгорания доводится до Т г = 1550 -г-1650 К (точка г, см. рис. 6.3, а), в экспериментальных двигателях Т% 1700 К и выше. В отличие от идеального цикла, при смесеобразовании и сжигании топлива давление рабочего тела уменьшается на 3-5%. [c.259]

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]

Таким образом, в котельной установке необходимо подать некоторое количество топлива и окислителя (воздуха) обеспечить сжигание топлива и отдачу теплоты от продуктов сгорания топлива рабочему телу и удаление продуктов сгорания топлива подать рабочее тело —воду, сжатую до необходимого давления, нагреть эту воду до требуемой температуры или превратить ее в пар, отделить влагу из пара, а иногда и перегреть пар, обеспечив надежную работу всех элементов установки. [c.6]

Для уменьшения ЛеЦ необходимо в первую очередь уменьшить степень необратимости процесса теплообмена в котле. Очевидно, что существенных результатов можно достигнуть путем уменьшения разности температур продуктов сгорания топлива в котле и рабочего тела. В свою очередь, уменьшения этой разности температур можно добиться двумя путями — или уменьшив температуру продуктов сгорания в топке котла, или же увеличив среднюю температуру рабочего тела в процессе подвода тепла. Нетрудно установить, что первый из этих путей не дает желаемого результата при уменьшении температуры сгорания в котле потеря работоспособности действительно снижается, однако при этом точно на такую же величину снизится и работоспособность рассматриваемой системы [см. уравнение (9-27)]. [c.383]

Поиски веществ, обладающих более благоприятными теплофизическими и ядерно-физическими свойствами, выявили ряд перспективных теплоносителей, таких, как гелий, азот, двуокись углерода. Они нетоксичны, совместимы с большинством конструкционных материалов, могут обеспечить высокую начальную температуру цикла. Особый интерес представляет группа диссоциирующих газов, у которых процесс нагрева сопровождается увеличением числа молей и ростом величины газовой постоянной, а при охлаждении число молей и величина газовой постоянной уменьшаются [89]. Эта особенность диссоциирующих газов дает возможность повысить к.п.д. одноконтурной газотурбинной АЭС за счет уменьшения работы сжатия газа в компрессоре. Использование некоторых диссоциирующих газов с благоприятными ядерно-физическими свойствами в качестве теплоносителя и рабочего тела АЭС позволяет не только повысить термический к.п.д. цикла, но и улучшить использование ядерного топлива. По оценкам ЦКТИ им. И. И. Ползунова и Института ядерной энергетики [c.76]

Ми — расход несгоревших и негорючих составляющих топлива. Для рабочего тела можно написать [c.13]

Качественную информацию о протекании динамических процессов можно получить из анализа стационарного распределения аккумулирующих емкостей в направлении пути потоков энергии н. вещества. В парогенераторах на органическом топливе энергию переносят две среды греющий газ и рабочее тело. Кроме того, [c.20]

Газовая динамика изучает поведение и свойства газов в движении. Развитие авиации и космонавтики, широкое применение газовых турбин, транспорт газа по магистральным газопроводам, повсеместная газификация городов и промышленных предприятий вызвали бурное развитие газовой динамики и чрезвычайно высоко подняли ее роль в технике. Все расчеты установок, использующих газ в качестве топлива или рабочего тела, базируются на законах газовой динамики, ставшей за последние годы важнейшей инженерной дисциплиной. [c.3]

При уменьшении температуры горения потеря работоспособности в результате необратимого теплообмена между горячими газами и рабочим телом уменьшается, но еще более уменьшается начальная работоспособность выделяющегося при сжигании топлива тепла, вследствие чего не только не возрастает, но, наоборот, несколько понижается. [c.300]

Получение (генерация) пара для энергетических и производственных целей осуществляется в так называемом котельном агрегате, где теплота, выделяющаяся при сгорании топлива, воспринимается рабочим телом, которое переходит при этом из жидкого состояния в газообразное. [c.153]

Газовая турбина представляет собой двигатель внутреннего сгорания, так как в ней топливо сгорает внутри двигателя в специальной камере и рабочим телом являются продукты сгорания, как и в поршневом двигателе внутреннего сгорания. Устройство газовой турбины имеет много общего с паровой турбиной. Так" же, как и у паровой турбины, к основным частям газовой турбины относятся вал, рабочее колесо с лопатками и корпус со. вставленными соплами. Отличие газовой турбины от паровой состоит в том, что в механическую энергию преобразуется кинетическая энергия не пара, а продуктов сгорания. [c.16]

К моменту достижения максимального давления процесса (р топливо, находящееся в рабочей смеси, все же полностью не успевает сгореть и догорание оставшейся части продолжается уже в дальнейшем в процессе расширения. Количество тепла сгоревшего топлива, получаемого рабочим телом в процессе так на. зываемого видимого сгорания до начала расширения, характеризуют коэффициентом выделения тепла д. Величина его колеблется в пределах 0,82 -н- 0,85. Остальное топливо сгорает также почти полностью, но уже в процессе расширения. Потери топлива от химической неполноты сгорания, как будет видно из дальнейшего, для большинства [c.446]

Применение твёрдого топлива в газотурбинных установках может быть осуществлено по трём схемам а) газовая турбина работает на продуктах горения или газификации кускового твёрдого топлива, б) рабочим телом, расширяющимся на лопатках турбины, является воздух, который нагревается в специальном воздушном котле, в топке которого, как и в обычных паровых котлах, сжигается кусковое топливо, и в) в камере сгорания турбины сжигается угольная пыль. [c.442]

Е сли принять допущение, что в процессе сгорания топлива объем рабочего тела не изменяется, то вся выделяющаяся энергия в тепловой форме (за вычетом потерь) будет вызывать только изменение его внутренней энергии. В изохорном процессе -z (рис. 10.16) энергия в механической форме не подводится к рабочему телу и не отводится от него, поэтому для этого процесса можно записать [c.203]

При решении этого уравнения количество тепла и рабочего тела принимают из условия сжигания 1 кг топлива. Выразим [c.173]

При применении ВРД заимствование окислителя и рабочего тела из окружаюш ей среды позволяет уменьшить массу летательного аппарата (по сравнению с аппаратами, использующими РД) вследствие существенного сокращения требуемого запаса топлива и отсутствия необходимости иметь на борту окислитель. Малый удельный расход горючего в таких двигателях обеспечивает продолжительность полета летательного аппарата с ВРД в течение нескольких часов. [c.6]

Температуры теплоотдатчика и рабочего тела, например в паросиловых установках, существепно различны, так как ни свойства рабочего тела, ни свойства конструкционных материалов не позволяют довести температуру рабочего процесса до температуры продуктов сгорания топлива. Применение жаропрочных конструкционных материалов может несколько уменьшить эту разность температур такого же результата можно частично достичь при переходе на высокие давления рабочего тела в цикле (применительно к воде это будут закритические давления). Использование теплоты отходящих продуктов сгорания для подогрева топлива и предварительного подогрева рабочего тела дает возможность повысить эффективность применения выделяющейся при сгорании топлива теплоты. Перспективно (во всяком случае в паросиловых установках) использование горячих продуктов сгорания, после того как с их помощью завершен нагрев основного рабочего тела, в качестве вторичного рабочего тела в дополнительном цикле (как это осуществляется в парогазовых установках) нли применение бинарных циклов с использованием в верхнем цикле оптимального высокотемпературного рабочего тела. Можно также использовать в качестве головного звена энергетической установки МГД-генератор. В этом случае горячие газы вначале поступают в рабочий канал МГД-генератора, где кинетическая энергия потока преобразуется в электрическую энергию. На выходе из канала газы направляются в основную энергетическую установку, где отдают теплоту рабочему телу. Кроме использования МГД-генератора возможно создание термоэмиссиоиной надстройки . Целесообразным представляется также использование высоких температур продуктов сгорания для осуществления высокотемпературных химических реакций, в частности для получения водорода из водяного пара. [c.516]

Газотурбинная установка замкнутого цикла (ЗГТУ, рис. 4.25) включает газо-охладитель 1, понижающий температуру газа до начального значения Гн, и регенератор 3. Вместо камеры сгорания в ЗГТУ устанавливается подогреватель 4, в котором рабочее тело не смешивается с продуктами сгорания топлива. Выбор рабочего тела в ЗГТУ определяется требованиями, предъявляемымик установке. Наиболее часто в ЗГТУ в качестве рабо- [c.207]

Ракетные двигатели работают на топливе И окислителе, которые транспортируются вместе с двигателем, поэтому его работа не зависит от внешней среды. Жидкостные ракетные двигатели работают на химическом жидком топливе, состоящем из топлива и окислителя. Жидкие компоненты топлива непрерывно подаются под давлением из баков в камеру сгорания насосами (при турбонасосной подаче) или давлением сжатого газа (при вытеснительной или баллонной подаче). В камере сгорания в результате химического взаимодействия топлива и окислителя образуются продукты сгорания с высокими параметрами, при истечении которых через сопло образуется кинетическая энергия истекаюшей среды, в результате чего создается реактивная тяга. Таким образом, химическое топливо служит как источником энергии, так и рабочим телом. [c.259]

Фактический расход топлива в высокотемпературных теплотехнологических установках (Ь,) во много раз превышает теоретические значения ь, если имеют место высокое значение отношения Qa.alQui, низкий уровень регенеративного теплоис-пользования, отступление от теоретического противотока теплоносителя и рабочего тела, сравнительно низкая интенсивность процессов теплообмена и массообмена. [c.27]

Важно подчеркнуть, что в отличие от воздушно-реактивных и ракетных двигателей, работающих на химическом топливе, в ядерных ракетных двигателях рабочее тело не является продуктом сгорания топлива. Следовательно, рабочее тело для ЯРД может быть выбрано из соображений напболь-шей термодинамической целесообразности. [c.354]

Котлоагрегат. Как и ранее, количество тепла, выделяющегося при сгорании топлива в топке котла, в расчете на 1 кг рабочего тепа обозначим через q. В котле потеря работоспособности происходит по двум причинам во-дервых, часть тепла q теряется во-вторых, процесс подвода тепла, выделенного в топке при сжигании топлива, к рабочему телу происходит при значительной разности температур газов и рабочего тгела (она меняется в процессе подвода тепла от до Г5). [c.377]

Анализ величин потерь работоспособности по отдельным элементам установки показывает, что наибольшие потери работоспособности (1593 кДж/кг=380,6 ккал/кг) имеют место в котлоагрегате, где необратимость наиболее велика вследствие большой разности температур тоночных газов и рабочего тела потери работоспособности, обусловленные только этой разностью, т. е. недоиспользованием температурного потенциала тепла, полученного при сжигании топлива, составляют AL =1305 кДж/кг (311,7 ккал/кг). [c.383]

Преимущества АЭС, использующих обычную воду в качестве теплоносителя и рабочего тела, определяются возможностью осуществления одноконтурной схемы станции, освоенностью технологии воды, традиционностью теплосилового оборудования. Опыт эксплуатации АЭС с водоохлаждаемыми реакторами в СССР и за рубежом показал высокую надежность и безопасность таких станций, отсутствие загрязнений воздушного бассейна, почвы и воды в районе расположения станции. Недостатки АЭС с водоохлаждаемыми реакторами определяются прежде всего неблагоприятными свойствами воды как теплоносителя и рабочего тела и в равной мере присущи паротурбинным электростанциям на органическом топливе. Высокое давление насыщенного нара при температурах, низких с точки зрения осуществления экономичного термодинамического цикла ограничивает размеры и единичную мощность реактора и, следовательно, перспективы снижения его удельной стоимости. Большой удельный объем пара при низких конечных температурах цикла ограничивает единичную мощность турбоагрегатов в одновальном исполнении. Последнее относится также и к ТЭС на органическом топливе, но для АЭС имеет большее значение ввиду увеличенного удельного расхода пара и необходимости укрупнения турбоагрегатов в связи с возможностью строительства реакторов и станций большей мощности. Не вполне благоприятны также и ядер-но-физические свойства обычной воды. [c.76]

Схематически inaipOireHepaTop можно представить в мде двух коаксиальных каталов (рис. 2-1). В кольцевом зазоре движутся реагирующие между собой топливо окисл итель, а ibo виутреинем канале — рабочее тело. Овойства греющих газов и рабочего тела, а также геометрические размеры каналов изменяются [7 [c.35]

Теплообмен между продуктами горения и рабочим телом в котельном агрегате (водой, паром) происходит при / = onst. Поэтому количество тепла, переданного продуктами горения, подсчитывается по формуле (1-45). Обычно расчет ведется не на 1 кг или 1 м продуктов сгорания, а на объем газов, получившихся при сгорании 1 кг топлива, и формула (1-45) записывается так [c.75]

Температуры теплоотдатчика и рабочего тела в ряде случаев, например в паро- иловых установках, существенно различны, так как ни свойства рабочего тела, ни свойства конструкционных материалов не позволяют довести температуру рабочего роцесса цикла до температуры продуктов сгорания топлива. Применение жаропроч-1ых конструкционных материалов может несколько уменьшить эту разность температур того же можно достичь переходом на высокие давления рабочего тела в цикле применительно к воде это закритические давления) использованием теплоты отходящих продуктов сгорания для подогрева топлива и предварительного подогрева )абочего тела можно улучшить общее использование выделяющейся при сгорании топлива теплоты. Более перспективно (во всяком случае в паросиловых уста-ювках) использование горячих продуктов сгорания, после того как с их помощью-завершено нагревание основного рабочего тела, в качестве вторичного рабочего тела [c.147]

На рис. 15.35 показана схема одновального ГТД. При вращении компрессора под действием центробежных сил воздух отбрасывается к периферии ра чего колеса. В этом случае на воде в колесо создается разрежение, а поэтому воздух непрерывно поступает в компрессор. В компрессоре воздз х сжимается в несколько раз, в результате чего повышается его давление и температура. Так как давление воздуха после компрессора больше давления окружающей среды, то он стремится выйти в окружающую среду, двигаясь по каналу к выходу. После рабочего колеса воздух поступает в диффузор, представляющий собой расширяющиеся каналы (рис. 7.40). В диффузоре он тормозится, а поэтому его давление увеличивается (при торможении кинетическая энергия потока превращается в потенциальную энергию давления). Из диффузора воздух поступает в камеру сгорания, в которую через форсунку подается топливо. Топливо, смешиваясь с воздухом, сгорает, выделяя большое количество тепловой энергии. Смесь газов (рабочее тело) сильно нагревается (повышается его температура). Так как камера сгорания открыта, то при сгорании топлива давление рабочего тела не повышается, хотя оно сильно нагревается. Давление рабочего тела почти такое же, как и на выходе из диффузора. Из камеры сгорания рабочее тело поступает на лопатки соплового аппарата, где расширяется. Давление рабочего тела на выходе из соплового аппарата равно давлению окружающей среды. В сопловом аппарате происходит преобразование потенциальной энергии давления (сжатое в компрессоре рабочее тело подобно пружине) в кинетическую энергию потока. С большой скоростью газовый поток поступает на рабочие лопатки турбины, имеющие криволинейный профиль, в результате чего возникает центробежная сила Р (рис. 7.47), заставляющая рабочее колесо турбины вращаться. Принципиально работа газовой турбины не отличается от работы паровой турбины, рассмотренной ранее. Отличие состоит только в рабочем теле (водяной пар или смесь продуктов сгорания топлива). [c.447]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...