Пример выполнения задания 3

Дано: р₁= 0,1 МПа; t₁= 15 ^оС;  = 6,0; t₃ = 600 ^оС; R=287,3 Дж/кг∙К; с_р=1,01Дж/кг∙К

Решение

_{Точка 1. Р1= 0,1 МПа , Т1= 15+273=288 К, м3/кг.}

_{Точка 2. МПа.}

= _м3/кг. К.

Точка 3. Т₃ = _{600+273 = 873} К; 0,6 МПа;

_м3/кг.

_{Точка 4. = 0,1МПа;}

К; _м3/кг.

В цикле без регенерации:

Подведенная теплота:

=_{1,01(873-480) = 396,93} кДж/кг.

Отведенная теплота:

= кДж/кг.

Работа цикла:

396,93_{–237,35= 159,58} кДж/кг.

Термический КПД цикла:

В цикле с регенерацией: ;

Подведенная теплота:

=_{1,01(873-523) = 353,5} кДж/кг.

Отведенная теплота:

= _{1,01(480-288)=193,92} кДж/кг.

Работа цикла:

_{353,5 –193,92= 159,58} кДж/кг.

Термический КПД цикла:

Задание 4

_{В котельной установке при сжигании топлива при температуре t1 выделяется q1 количества теплоты, необходимой для получения перегретого пара с температурой t1. Температура окружающей среды t2.}

_{Определить изменение энтропии, потерю эксергии, и эксергетический КПД в процессе теплообмена между продуктами сгорания и паром, оценить степень термодинамического совершенства котельной установки.}

_{Таблица 4 – Исходные данные к заданию 4 контрольной работы 1}

Предпоследняя цифра шифра	q1, кДж/кг	t1, С	Последняя цифра шифра	t1, С	t2, С
0	32000	1900	0	500	20
1	32100	1950	1	510	22
2	32200	2000	2	520	24
3	32300	2050	3	530	26
4	32400	2100	4	540	28
5	31900	1850	5	490	30
6	31800	1800	6	480	18
7	31700	1750	7	470	16
8	31600	1700	8	460	14
9	31500	1650	9	450	12

_{Литература: [1],} с. 37-41; [2], с. 7-9; [3], с. 41-48; [4], с. 144-149.

_{Контрольные вопросы}

1. _{Назовите виды необратимости в реальных циклах тепловых двигателей. Чем обусловлен каждый из них?}

2. _{Как определяется максимальная работоспособность теплоты и потеря работоспособности в необратимых циклах?}

_{Методические указания}

_{В реальных тепловых двигателях преобразование теплоты в работу связано с протеканием сложных необратимых процессов, поэтому анализ циклов теплосиловых установок осуществляется в два этапа: сначала анализируется теоретический (обратимый) цикл, затем реальный (необратимый) цикл с учетом основных источников необратимости.}

_{Прежде чем приступить к решению задачи необходимо изучить виды необратимостей реальных тепловых двигателей. как известно, возрастание энтропии изолированной системы, в которой протекают необратимые процессы, неразрывно связано с потерей работоспособности. При этом следует определить максимальную работоспособность за счет теплоты (эксергию теплоты) термодинамической системы:}

_{, (5)}

_{затем найти работоспособность системы с учетом необратимости:}

_{. (6)}

_{Потерю эксергии (работоспособности) определить по разности эксергий:}

_{. (7)}

_{Возрастание энтропии определяется из уранения Гюи-Стодолы:}

_{. (8)}

_{В заключение определяют эксергетический КПД котельной установки:}

_{. (9)}