To tylko jedna z 7 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Obiegi termodynamiczne
Obiegiem (lub cyklem) termodynamicznym nazywamy zespół kolejnych przemian, po wykonaniu których stan rozpatrywanego układu powraca do stanu początkowego. Geometrycznie obieg jest przedstawiony w postaci linii zamkniętej. Obieg jest odwracalny, jeżeli składa się składa wyłącznie z przemian
odwracalnych. Nieodwracalność chociaż jednej przemiany czyni
obieg nieodwracalnym.
Praca obiegu jest równa ciepłu obiegu: Lob=Qob Praca i ciepło obiegu są przedstawiane na wykresach p-V i T-S
polem ograniczonym przemianami tworzącymi obieg. Dla obiegu
silnika zgodnego z ruchem wskazówek zegara na wykresach o współrzędnych p-V i T-S praca obiegu jest dodatnia. Dla obiegu
urządzenia chłodniczego lub obiegu pompy ciepła, przeciwnego do
ruchu wskazówek zegara praca obiegu jest ujemna.
Parametry obiegów:
a) ciepło obiegu Qob obejmuje ciepło wynikłe z wymiany ciepła Qzob
oraz zawsze dodatnie ciepło tarcia Qwob
Qob = Qzob + Qwob
b) ciepło obiegu spowodowane wymianą ciepła Qzob jest równe różnicy między ciepłem Q1 doprowadzonym do obiegu a bezwzględną wartością ciepła Q2 odprowadzonego z obiegu
Qzob = Q1 - |Q2|
c) praca obiegu składa się z zewnętrznej pracy obiegu Lzob oraz pracy
na pokonanie oporów tarcia obiegu Lwob
Lob = Lzob + Lwob
d) praca zewnętrzna obiegu równa jest ciepłu wynikłemu z wymiany
ciepła: Lzob = Qzob = Q1 - |Q2|
e) praca na pokonanie oporów tarcia jest równa ciepłu tarcia obiegu
Lwob = Qwob 0
f) sprawność cieplna obiegu silnika jest to stosunek pracy zewnętrznej
obiegu do ciepła doprowadzonego do obiegu
(14) gdzie: q2 , q1 - gęstości strumienia cieplnego
g) wydajność obiegu chłodniczego jest to stosunek ciepła odprowadzanego od źródła ciepła o niższej temperaturze do bezwzględnej wartości pracy zewnętrznej obiegu
(15)
(…)
… jest doprowadzane, a przy
niższej odprowadzane. Sprawność cieplna nieodwracalnego obiegu
silnika jest mniejsza od sprawności obiegu silnika Carnota między źródłami ciepła o tych samych temperaturach. Przykładowo, gdy temperatury źródeł wynoszą: górnego T2=60oC a dolnego T1=-60oC,
to η= 1- 213/333 = 0,36
2. Obieg Joule'a Obieg silnika powietrznego, turbiny gazowej, silnika odrzutowego. Składa się z dwóch adiabat…
…, to obieg Otto (V4 = V3)
6. Obieg Humphreya Stosowany w turbinach gazowych i silnikach odrzutowych pulsacyjnych. Składa się z dwóch adiabat (sprężania i rozprężania),
izochory podczas której dostarczane jest ciepło i izobary, przy której
odprowadzane jest ciepło.
Rys. 9. Obieg Humphreya przedstawiony na wykresach p-V i T-S
Ciepło doprowadzone: Q1 = Mcv(T3 - T2),
ciepło odprowadzone: |Q2| = Mcp(T4 - T1…
…),
praca obiegu: L = Q1 - |Q2| = Mcp(T3 - T2) - Mcv(T4 - T1),
sprawność obiegu: gdzie: - stopień sprężania
- stopień obciążenia
- spręż przy czym ε = λκ oraz κ = - wykładnik adiabaty
5. Obieg mieszany Sabathe
Stosowany do analizy pracy szybkobieżnych silników z zapłonem samoczynnym. Składa się z dwóch adiabat sprężania i rozprężania, izobary i izochory, przy których dostarczane jest ciepło oraz izochory…
… obiegu Joule'a w postaci: ηt = Odwrotnością obiegu Joule'a jest obieg sprężarki tłokowej,
który będzie omówiony w późniejszym terminie.
3. Obieg Otto Stosowany jest przy porównywaniu silników tłokowych spalinowych wolnobieżnych gaźnikowych z zapłonem iskrowym. Składa się z dwóch izochor i dwóch adiabat.
Rys. 6. Obieg Otto przedstawiony na wykresach p-V i T-S
ciepło doprowadzone do obiegu: Q1 = Mcv(T3-T2…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)