Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лазарев.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
441.32 Кб
Скачать

3.2 Задание

1) Определить расход воды L, м3/с.

2) Определить механическую мощность преобразователя тепловой энергии океана, Р1, Вт.

3) Построить зависимость выходной мощности от перепада температур ΔT = 5; 10; 15; 20 °С.

3.3 Исходные данные для расчета

Температура поверхностных слоев воды tг = 26 °С, глубинных слоев – tх = 15 °С, расход воды G составил 1 т/ч. Мощность идеальной тепловой машины Р0=5 МВт.

3.4 Выполнение расчета

Мощность идеальной тепловой машины Р0, отдаваемая теплой водой в идеальной системе. Поток теплой воды с объемным расходом Q поступает в систему при температуре Tг и покидает ее при температуре Тх (температура холодных глубинных вод):

(3.1)

где   плотность морской воды, ρ=1020 кг/м3; С  массовая теплоемкость морской воды, c=3900Дж/(кг·К); L  расход воды, м3/с; ∆T = (Тг  Тх)  разность температур поверхностных и глубинных вод (температурный перепад цикла), К.

На основе второго закона термодинамики максимальная механическая мощность, которую можно получить от преобразования теплового потока, Вт, может быть определена как

(3.2)

где

(3.3)

Здесь η1 есть КПД идеальной тепловой машины Карно, работающей при перепаде температур между Tг, и Tх = Тг – ΔТ. Выход в случае реальной системы будет существенно ниже, чем Р1. Реальные тепловые машины работают не по циклу Карно, а по циклу ближе к идеальному циклу паровой турбины Ренкина.

Тем не менее выражения – позволяют проиллюстрировать возможности и ограничения ОТЭС. Согласно формулам (3.1) – (3.3) идеальная механическая выходная мощность преобразователя тепловой энергии, Вт,

(3.4)

Таким образом, для получения значительных мощностей требуются большие потоки воды даже для случая максимально возможного перепада температур в океане. Это в свою очередь требует применения громоздких и, соответственно, дорогостоящих технических средств.

Таблица 3.1

Зависимость выходной мощности от перепада температур (P0=const)

ΔТ, °С

L, м3

η1

Р1 , МВт (3.2)

P1 , МВт (3.4)

5

0,25

0,02

0,10

0,08

10

0,12

0,03

0,15

0,15

15

0,08

0,05

0,25

0,24

20

0,06

0,07

0,33

0,32

Таблица 3.2

Зависимость выходной мощности от перепада температур (L=const)

ΔТ, °С

P0, МВт

η1

Р1 , МВт (3.2)

P1 , МВт (3.4)

5

2,19

0,02

0,04

0,03

10

4,37

0,03

0,13

0,15

15

6,56

0,05

0,33

0,33

20

8,75

0,07

0,61

0,58

Р1 ,МВт

ΔТ, °С

Рис.3.2 Зависимость выходной мощности преобразователя тепловой машины от перепада температур цикла (Р0=const)

Р1 ,МВт

ΔТ, °С

Рис.3.3 Зависимость выходной мощности преобразователя тепловой машины от перепада температур цикла (L=const)

Вывод: расход воды L=0,11м3/с. Механическая мощность преобразователя тепловой энергии океана P1=0,15МВт. Исходя из расчетов и полученной графической зависимости выходной мощности преобразователя тепловой машины от перепада температур можно сказать, что с увеличением теплоперепада выходная мощность тепловой машины растет как в случае P0=const, так и в случае L=const.

П

  1. Взам. инв. №

  1. Подпись и дата

  1. ИНМВ 710604.000 ПЗ

  1. Изм.

  1. Кол.

  1. Лист

  1. №док

  1. Подпись

  1. Дата

  1. Инв. № подл.

Хххх

Расчет параметров ПРИЛИВНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ

Стадия

Лист

Листов

Проверил

Лазарев

АС

Утвердил

Стариков

Н.контролер

Ведрученко

рактическая работа 4 Расчет параметров ПРИЛИВНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ

Цель работы: оценка энергетического потенциала приливной энергии океанического бассейна приливных электрических станций.