Способы повышения термодинамического кпд цикла идеальной тепловой машины Карно.
Способы повышения термодинамического КПД реальной тепловой машины.
Сжатие воздуха в компрессоре. Работа сжатия. Многоступенчатый компрессор с охлаждением рабочего тела.
Двигатель внутреннего сгорания Отто с теплоподводом при v=const. Его изображение на p-v и T-s диаграммах. Термодинамический КПД и степень сжатия 5.
Цикл такого ДВС состоит из 4 тактов.
1 Всасывание горючей смеси,
2 Сжигание горючей смеси,
3 Расширение после сгорания смеси,
4 Выталкивание продуктов сгорания в атмосферу => реальный цикл такого ДВС является разомкнутым, так как в каждом новом цикле новая порция рабочего тела, необратимый хотя бы потому что имеются потери давления при всасывании и выпуске.
В дальнейшем будет рассматриваться идеализированный ДВС, в котором термодинамические процессы обратимы, а в цикле участвует одна и та же порция тела.
Индикаторная диаграмма идеализированного цикла Отто.
А – 1 – всасывание горючей смеси,
1 – 2 – сжатие смеси,
2 – 3 – сгорание смеси,
3 – 4 – расширение продуктов сгорания, 4 – 1 – открытие выпускного клапана,
1 – А – выпуск продуктов сгорания в атмосферу.
3
p
U
Поскольку в процессах А – 1 и 1 – А изменяется лишь количество рабочего тела, поэтому при термодинамическом анализе эти процессы учитываться не будут.
Двигатель внутреннего сгорания Дизеля с теплоподводом при p=const. Его изображение на p-v и T-s диаграммах. Термодинамический КПД, характерные параметры сжатия и расширения.
Цикл ДВС с подводом теплоты при постоянном давлении.
Предложил Дизель в 1897 году.
В отличии от Отто здесь сжимается не горючая смесь, а атмосферный воздух. Удаётся повысить степень сжатия, до 15-16 единиц. Топливо взрывается уже при расширении воздуха, а за счёт повышения температуры оно воспламеняется само и сгорает при постоянном давлении. Цикл Дизеля состоит почти из тех же тактов, что и цикл Отто.
Индикаторная диаграмма цикла Дизеля.
А – 1 – всасывание воздуха,
1 – 2 – сжигание воздуха,
2 – 3 – впрыск и сгорание топлива,
3 – 4 – расширение продуктов сгорания,
4 – 1 – открытие выпускного клапана,
1 – А – выпуск продуктов сгорания в атмосферу.
Двигатель внутреннего сгорания со смешанным подводом теплоты. Его изображение на p-v и T-s диаграммах. Способы повышения его термодинамического КПД.
Термодинамический цикл газотурбинного двигателя. Авиационный газотурбинный двигатель. Распределение работы газа между спрямляющим аппаратом и лопастным колесом в ступени турбины.
Термодинамический цикл компрессионной холодильной машины, его изображение на T-s диаграмме. Холодильный коэффициент S.
28.Закон Дальтона для смеси газов
Закон о суммарном давлении смеси газов
Давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме парциальных давлений.
Закон о растворимости компонентов газовой смеси
При постоянной температуре растворимость в данной жидкости каждого из компонентов газовой смеси, находящейся над жидкостью, пропорциональна их парциальному давлению.
Термодинамический цикл Уильяма Джона Ренкина, его изображение на T-s диаграмме и термодинамический КПД.
Ренкина цикл, идеальный термодинамический цикл (Круговой процесс), в котором совершается превращение теплоты в работу (или работы в теплоту); принимается в качестве теоретической основы для приближённого расчёта реальных циклов, осуществляемых в паросиловых установках
Термодинамические исследования цикла Ренкина показывают, что его эффективность в большей степени зависит от величин начальных и конечных параметров (давления и температуры) пара.
