Добавил:

InExtremo2023 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ МИФИ

Предмет:

Техническая термодинамика

Файл:

Белозеров В.И. Учебное пособие по курсу Техническая термодинамика (оригинал)

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

04.12.2020

Размер:

2.39 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 / 1313

Глава 16

ТЕПЛОСИЛОВЫЕ ЦИКЛЫ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛА

В ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ

Установки, в которых преобразование тепла в электроэнергию происходит, минуя такие промежуточные стадии как превращение тепла в кинетическую энергию потока рабочего тела и кинетическую энергию вращения ротора турбины и связанного с ним ротора электрогенератора, называются установками прямого преобразования тепла в электроэнергию. К ним относятся термоэлектри- ческие установки и термоэлектронные преобразователи, а также установки с магнитогидродинамическими генераторами, хотя это в известной степени условно.

16.1.Цикл термоэлектрической установки

Â1821 г. немецкий физик Т.И. Зеебек обнаружил, что в электри- ческой цепи, составленной из двух разнородных проводников, возникает разность электрических потенциалов, если точки спаев этих двух проводников помещены в среды с разными тем-

пературами (рис. 16.1.1).

Эта разность потенциалов носит название термо-

электродвижущей силы (термоэдс). Электрическая

цепь, в которой возникает термоэдс, называется тер-

моэлектрической цепью, а материалы, из которых

составлена термоэлектрическая цепь, – термоэлек-

тродами.

При этом величина разности потенциалов оказы-

Ðèñ. 16.1.1

вается пропорциональна разности температур спаев

термоэлектрической цепи:

'E D'T

(16.1.1)

или в дифференциальной форме

§ P ·

k 1

¸ ,

P2 ¹

òî

(15.2.1)

§ P ·

k 1

P2 ¹

Воздушные холодильные установки с поршневым компрессором были распространены во второй половине XIX в., однако уже с нача- ла XX в. они практически перестали применяться в промышленности в связи с их малой экономичностью. В настоящее время широко применяются установки с турбокомпрессорами и регенерацией, благодаря чему возрастает экономичность воздушных холодильных установок и расширяется область их применения.

15.3. Цикл парокомпрессионной холодильной

установки

Осуществить в холодильной установке подвод и отвод тепла по изотермам удается в том случае, если в качестве хладагента используется влажный пар какой-либо легкокипящей жидкости, т.е. жидкости, у которой температура кипения при атмосферном давлении

t d 0°C.

Схема холодильной установки, осуществляющей цикл с влажным паром, представлена на рис. 15.3.1, а цикл на TS-диаграмме изображен на рис. 15.3.2.

Сжатый в компрессоре 3 до давления P

влажный пар поступает в охладитель (конденсатор) 4, где за счет отдачи тепла охлаж-

4дающей воде происходит конденсация пара.

1	3 Процесс конденсации происходит по изоба-

2ре – изотерме 4-1, так что из конденсатора

выходит жидкость в состоянии насыщения,

соответствующего точке 1 на TS-диаграмме

(ðèñ. 15.3.2).

Ðèñ. 15.3.1

244

241

243

242

		3	h				4			êîìï
		3					4	h					l
.3.(153)	.							h			2		l	Η
	.										2			Η
		2	h				3	h				q
		2					3

	холодильныйкоэффициентпарокомпрессионногоцикла
.3.(152)			;		2	h			3	h		2	q
.3.(152)			;			h				h			q
2
тепло,подводимоекхладоагентувохлаждаемомобъемеq,равно
		3					4			êîìï
		3		h			4		h				l
.3.(151)		;		h					h				l
.3.(151)
	ляющегоадиабатноесжатиехладоагента,равна
тановкиработа,затрачиваемаянаприводкомпрессора,осуществ-

Врассматриваемомциклепарокомпрессионнойхолодильнойус-
							íûé.ïàð
сухостивозрастает,такчтоизкомпрессоравыходитсухойнасыщен-
							1
.3.152)степень	P.Впроцессеадиабатногосжатия(линия3-4рис.
2
денсатор,гдеонадиабатносжимаетсяотдавленияPдодавления
Изиспарителяпарвысокойстепенисухостинаправляетсявкон-
							даемого.объема
температуранасыщениябыланескольконижетемпературыохлаж-
бираетсятакимобразом,чтобысоответствующаяэтомудавлению
2
диаграммеизображаетсялинией2-3.(рис3.15..2)ДавлениеPвы-
теплакхладагентувиспарителеотохлаждаемогообъеманаTS-
приэтом.возрастаетИзобарно-изотермическийпроцессподвода
влажномпарежидкость.испаряетсяСтепеньсухостивлажногопара
засчеттепла,отбираемогоотохлаждаемыхтел,содержащаясяво
впомещенныйвохлаждаемомобъемеиспаритель2.(рис1),.3.15где
Повыходеизредукционноговентилявлажныйпарнаправляется
				линией1-2.(рис3.15..2)
братимыйпроцессдросселированияизображеннаTS-диаграмме
		2
исмалойстепенью.сухостиНео-		влажныйпарпритемпературеT
		2
.Изредукционноговентилявыходит			дросселируетсядодавленияP
рамме)направляетсявдроссельный(редукционный)вентиль,гдеона
	1		1
итемпературеT(точка1наTS-диаг-			ЖидкостьпридавленииР
	происходитспонижением.температуры
,.е.тдросселированиевлажногопаравсегда				0	!	i	фазнойобласти
				0	!	äô


неприменяются,аиспользуется.дроссельНапомним,чтовдвух-
используютсявлажныепарылегкокипящихжидкостей,детандеры
Вхолодильныхустановках,вкоторыхвкачествехладагентов
	.Ðèñ2.3.15
S	b	a	c
S
			A
							1

	T
3	2
3
	3
	T

Количество тепла QΟ, передаваемое теплопроводностью по двум термоэлектродам, определяется выражением

Q	O1S1 O2 S2	T	T	,	(16.1.16)

Ο	l	1	2

где l – длина термоэлектрода; O – коэффициент теплопроводности материала, из которого сделан термоэлектрод; S – площадь его поперечного сечения, а индексы 1 и 2 относятся к двум термоэлектродам.

Величина Q определяется выражением

äæ

Q	I 2r,	(16.1.17)
äæ

где r – сопротивление термоэлектродов. Введем обозначения:

Y O1S1 O2 S2 ,

z	D2
z	.	(16.1.18)

Y r

Перспективы создания эффективных термоэлектрогенераторов определяются возможностью получения материалов термоэлектродных пар с высоким значением z. При этом важно, чтобы эти материалы были устойчивы при высоких температурах. Чистые металлы и сплавы имеют невысокие значения z. Более высокие значения z имеют полупроводники. В качестве полупроводниковых материалов наиболее распространены соединения на основе теллура.

Вероятно, еще более перспективными окажутся высокотемпературные термоэлектродные материалы на основе боридов и карбидов. Можно предположить, что применение этих материалов позво-

лит создать термоэлектрогенераторы с K = 15y20%, однако полу-

проводники этого типа изучены пока слишком мало.

16.2. Цикл термоэлектронного преобразователя

В основе термоэмиссионных преобразователей (ТЭП) лежит явление термоэлектронной эмиссии, которое состоит в том, что если какой-либо металл, нагретый до некоторой температуры T поместить

dE DdT ,

(16.1.1, à)

где E – термоэдс, D – коэффициент пропорциональности.

Из (16.1.1, а) следует, что D численно равен величине термоэдс, возникающей в цепи при разности температур спаев, равной одному градусу:

D	ª	Â		ìÂ º
	«		,		».

	¬ãðàä			ãðàä ¼

Величина D является функцией температуры, но для упрощения будем считать, что D не зависит от температуры.

Интегрируя уравнение (16.1.1, а) и считая, что D z f (T), получа-

åì

E1 E2 D T1 T2 ,

(16.1.2)

где индексы 1 и 2 относятся к горячему и холодному спаям термоэлектрической цепи.

Понятно, что если замкнуть эту цепь через

1			какое-либо внешнее электрическое сопротивление
			какое-либо внешнее электрическое сопротивление
			(обмотка электродвигателя, электронагреватель и
			(обмотка электродвигателя, электронагреватель и
			т.д.), то в термоэлектрической цепи возникает ток
			R (ðèñ. 16.1.2).
			R (ðèñ. 16.1.2).
	T		Если изменить температуры спаев на обрат-
			Если изменить температуры спаев на обрат-


2		ные, то в цепи возникает ток, равный по величине
		ные, то в цепи возникает ток, равный по величине
Ðèñ. 16.1.2		току при прежних температурах спаев, но текущий
Ðèñ. 16.1.2
		в противоположном направлении.

Эффект Зеебека используется в измерительной технике. Термоэлектрический эффект может быть использован и для целей производства электроэнергии. В 1929 г. А.Ф. Иоффе указал на большую перспективность использования в термоэлектрогенераторах полупроводниковых термоэлектродов. В последующем ученые подтвердили этот вывод.

Остановимся на эффекте, открытом в 1834 г. французским физиком Ж. Пельтье. Если через цепь, составленную из двух разнородных проводников, пропускать ток от внешнего источника электроэнергии, то один из спаев цепи поглощает тепло, а другой выделяет тепло; при изменении направления тока – наоборот. При этом количе- ство тепла Q, поглощаемого или выделяющегося в спае, оказывает-

248

245

247

äæ

QÏ

.1.(1615)

сучетом.1.(1611)и.1.(1614)записываетсяследующимобразом:

выражениедлятермического.д.п.кциклатермоэлектрогенератора

Всоответствиисобщимсоотношением

роэнергии,вырабатываемой.термоэлектрогенератором

гдеR–электрическоесопротивлениевнешнегопотребителяэлект-

.1.(1614)

лю,можетбытьзаписанаввиде

Очевидно,чтовеличинаработы,отданнойвнешнемупотребите-

чтосовпадаетсуравнением1.(16..10)

äæ

.1.(166)и7),.1.(16получаем

изуравнений

QÏ

Подставиввэтосоотношениезначения

äæ

.1.(1613)

.1.(1611)и12),.1.(16получаем

ПодставляявэтосоотношениезначенияQиQизуравнений

ствииспервымзакономтермодинамикиравна

Отдаваемаявнешнемупотребителюполезнаяработавсоответ-

äæ

.1.(1612)

QÏQ

акхолодномуисточникуподводится

äæ

.1.(1611)

246

теплаQ,отбираемогоизгорячегоисточника,равно

какхолодномупотермоэлектродам,следовательно,количество

)будетпереходитьизгорячегоисточни-

тороеколичествотепла(Q

Засчетразноститемпературизасчеттеплопроводностинеко-

.холодному

этогоколичествапоступаеткгорячемуспаю,адругаяполовина–к

äæ

расходуетсяследующимобразом:половина

ДжоулевотеплоQ

äæ

IQ.

.1.(1610)

откудаполучаемработу,отдаваемуювнешнемупотребителю,

äæ

.1.(169)

тельно,можнозаписать

,следова-

тивлений,.е.тнасовершениеполезнойвнешнейработыL

äæ

выпотеривнутритермоэлектрогенератораQ)ивнешнегосопро-

.1.(168)будетрасходоватьсянапреодолениевнутреннего(джоуле-

Работаэлектрическоготока

r,авнешнеесопротивлениечерезR.

Обозначимэлектрическоесопротивлениетермоэлектродовчерез

.1.(168)

òî

EI,

Посколькуработа

.1.(167)

QÏ

ахолодныйспайвыделяетипередаетхолодномуисточникутепло

.1.(166)

QÏ

тогдагорячийспайпоглощаетизгорячегоисточникатепло

.1.(165)

TI,

ввиде

Сучетомэтогосоотношенияуравнение.1.(163)можнозаписать

.1.(164)

кимкоэффициентом:

гдеП–коэффициентПельтье,которыйсвязанстермоэлектричес-

.1.(163)

сяпропорциональнымсилетока

по схеме замкнутого цик-		Топливо
ла. Схема МГД-установ-
			2	3
ки, работающей по откры-
тому циклу, представлена
íà ðèñ. 16.3.2.
Атмосферный воздух		4

сжимается компрессором			#

1 до давления P и пода-				В атмосферу

	1
ется в камеру сгорания 2,
куда поступает топливо.
Сгорание в камере проис-
ходит при постоянном		1	8
			7
давлении P	= const. Èç			6

	1
камеры сгорания горячие		Воздух

продукты сгорания посту-		из атмосферы
пают в МГД-генератор 3.			Ðèñ. 16.3.2
Перед МГД-генератором
в поток рабочего тела вводится упоминавшаяся выше ионизирован-
ная добавка. В МГД-генераторе рабочее тело – ионизированные
продукты сгорания – адиабатно расширяется от состояния с давле-
нием P и температурой T на входе до состояния P , T на выходе,
1	1		2	2
совершая при этом техническую работу (производя электроэнергию).
Продукты сгорания, выходящие из МГД-генератора и имеющие весь-
ма высокую температуру, превышающую 2000°С, поступают в ре-
генеративный теплообменник – воздухоподогреватель 4, где они
охлаждаются, подогревая воздух, подаваемый в камеру сгорания.
Продукты сгорания, выходящие из воздухоподогревателя, имеют еще
высокую температуру, поэтому они поступают в парогенератор 5, где
отдают тепло воде, циркулирующей в пароводяном контуре установ-
ки. Пар, полученный в этом парогенераторе, поступает в паровую
турбину 6, где, расширяясь, производит работу. Затем пар конденси-
руется в конденсаторе 7, и далее насосом 8 вода снова направляет-
ся в парогенератор 5. Продукты сгорания охлаждаются в парогене-
раторе 5 примерно до 150°С, после чего выбрасываются в атмосферу.
Установка, выполненная по рассмотренной схеме, представляет
собой по существу разновидность бинарной теплосиловой установ-
ки, с той лишь разницей, что в качестве верхнего цикла использован
не ртутный цикл Ренкина, а МГД-цикл с частичным использовани-
ем тепла на регенерацию.

в вакуум, то некоторое количество его электронов перейдет в вакуум. При этом переходе электроны должны преодолеть энергетический барьер, называемый работой выхода Μ, составляющий обыч- но от одного до нескольких электронвольт.

В результате эмиссии электронов их плотность за пределами металла возрастает, и появляется возможность отобрать некоторый электрический ток. Это явление используется в электронных лампах, в ускорителях электронов и т.п.

Между металлическим телом в вакууме и электрическим облаком устанавливается разность потенциалов, прекращающая дальнейшую эмиссию электронов (сколько испаряется, столько возвращается).

Равновесная разность потенциалов между металлом и электронным облаком равна работе выхода металла. Электроны, эмиттируемые (испускаемые) телом (катод, эмиттер), можно отбирать, размещая рядом анод и прикладывая между этими электродами напряжение соответствующего знака. Максимальное количество электронов, которое можно отобрать в единицу времени с единицы поверхности эмиттера, называется током насыщения.

Плотность этого тока может быть вычислена теоретически с помощью формулы Ричардсона

			Μ
	i	AT 2e kT ,
где А – постоянная Ричардсона; A			120	A	; Μ – работа выхода
где А – постоянная Ричардсона; A			120		; Μ – работа выхода
				2	2
				ñì K
металла; k – постоянная Больцмана. Величина Μ для разных мате-
риалов меняется в пределах от 1 до 5 эВ.
Этот ток используется в электронных лампах, которые до недав-
него времени составляли основу всех электрических приборов.
Если в вакуум помещены два электрода из различных металлов,
имеющие разные работы выхода Μ è Μ , то между ними устанавли-
		1	2
вается некоторая разность потенциалов Μ. Если замкнуть цепь, тока
			не будет (равная температура),
	T
	2		следовательно, необходимо под-
Эмиттер	Коллектор		следовательно, необходимо под-
Эмиттер	Коллектор
			водить и отводить тепло (приро-
			да та же, что и у термопар).
T			Схема ТЭП приведена на
T	1
	1
			ðèñ. 16.2.1.
	Ðèñ. 16.2.1

252

249

251
гутвыполнятьсяподвумсхемам–посхемеоткрытогоциклаили
ТеплосиловыеэлектрическиеустановкисМГД-генератороммо-
кондукционнымМГД-.генератором
Генератор,изображенныйна.рис1,.3.16называетсялинейным
бочеготела,w–егоскоростьв.канале
–удельнаяэлектропроводностьра-	U	w,ãäå	U	циональнавеличине
		2

Удельнаямощность,вырабатываемаяМГД-генератором,пропор-
				.энергии
отводимаясэлектродов3,подключаемыхкпотребителюэлектро-
рабочемобъемеМГД-генераторагенерируетсяэлектроэнергия,
полетакжевозникаетэдсиэлектрический.токТакимобразом,в
электропроводящейсредой,топридвиженииэтогогазавмагнитном
ныоси.каналаПосколькучастичноионизированныйгазявляется
находитсявмагнитномполе,силовыелиниикоторогоперпендикуляр-
м/с)ипоступаетвканал2МГД-.генератораКаналМГД-генератора
ряетсявсопле1,гдеприобретаетвысокуюскорость(порядка1000
ми,.е.тявляетсяэлектропроводящей.средойЗатемэтотгазрасши-
бодныхэлектроновсэлектрическинейтральнымиатомамиииона-
ное.состояниеВэтомсостояниионпредставляетсобойсмесьсво-
зируется,.е.тпереходитвплазмен-
кихтемператур,чточастичноиони-				.Ðèñ1.3.16
кихтемператур,чточастичноиони-
горячегоисточникадостольвысо-				3
				3
ваетсязасчетподводатеплаот				B
пример,калиемилицезием),нагре-
бавки(щелочнымиметаллами,на-
чествомлегкоионизирующейсядо-
лом,совместноснебольшимколи-
.щемГаз,служащийрабочимте-		2		1
				1

ствиякоторогосостоитвследую-
На.рис1.3.16представленасхемаМГД-генератора,принципдей-
генераторахотсутствуютдвижущиеся.части
троэнергию,.е.твотличиеотобычныхтурбогенератороввМГД-
называтьустройствамибезмашинногопреобразованиятеплавэлек-
бочеготела.отсутствуютПоэтомуМГД-генераторыправильнее
преобразователяхпромежуточныестадиинагреваиускоренияра-
тогдакаквтермоэлектрическихустановкахивтермоэлектронных
энергияпреобразуетсявканалеМГД-генераторавэлектроэнергию,
чительнуюкинетическуюэнергию,итолькозатемэтакинетическая
греврабочеготела,котороерасширяетсявсопле,приобретаязна-

250

рахтепло,выделяющеесяприсгораниитоплива,расходуетсянанаваниятеплавэлектроэнергиюявляется.условнымВэтихгенерато- ОтнесениеМГД-генераторовкустройствампрямогопреобразо- .нераторами теплосиловыхустановоксмагнитогидродинамическими(МГД)геВомногихстранахведутсяинтенсивныеработыпосозданию

.3.16ЦиклыМГД-установок

паросиловым.электростанциям сяинтерескиспользованиюТЭПвкачественадстройкикобычным всвязисвозможностьюснижениятемпературыэмиттера)появилВпоследнеевремяпомереулучшенияхарактеристикТЭП.е.(т кихтемпературахбольшиетоки,нейтронный.поток) структорскаязадача(выбратьматериалы,конструкцию,привысотрическоймощностьюоколо10.кВтЭтосложнаяинженернаяиконВ1970.гвСССРбылсозданпервыйвмиреТЭП«Топаз»сэлекгетическихустановок,длякосмических.аппаратов Такиеконструкциипредставляютинтересдляавтономныхэнерванияэнергии. нойэнергетическойустановки,основаннойнапринципепреобразо-

ИнтерескТЭПвозниквсвязисвозможностьюсозданияядер-
	ý
	T	ý	ê
.		M	M
	ê
	T

температурыЭиК,

.Ðèñ2.2.16

Теплоноситель

чтобывыполнялосьусловие мального.д.п.кТЭПследуетподобратьтакие показать,чтодляполучениямаксиНаоснованииэтойформулыможно гдеe–заряд.электрона

¨M

2kT

(труба)

Òâýë

Коллектор

MM,

Эмиттер

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................	3
1. Основные понятия и определения.
Термодинамическая система, окружающая среда, рабочее тело ..........	4
2. Термические (основные) и калорические параметры состояния
системы и их единицы измерения .............................................................	5
3. Общие свойства параметров состояния ...............................................	10
4. Процесс. Цикл ........................................................................................	11
Глава 1. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ ...........................................	13
1.1. Равновесные и неравновесные процессы .........................................	13
1.2. Внутренняя энергия и энтальпия рабочего тела как функции
состояния ...................................................................................................	14
1.3. Работа изменения объема рабочего тела ..........................................	16
1.4. Первый закон термодинамики ...........................................................	17
1.5. Уравнение первого закона термодинамики для потока ....................	19
Глава 2. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ ...........................................	24
2.1. Выражение для теплоты в виде произведения
двух множителей ........................................................................................	24
2.2. Математическое выражение второго закона термодинамики
для обратимых процессов .........................................................................	25
2.3. Вычисление абсолютной температуры и энтропии .........................	27
2.4. Тепловая TS-диаграмма ......................................................................	28
2.5. Понятие об энтропии ..........................................................................	30
2.6. Схема работы теплового двигателя ....................................................	30
2.7. Цикл Карно ..........................................................................................	32
2.8. Особые свойства теплоты ...................................................................	38
2.9. Общая формулировка второго закона термодинамики....................	39
2.10. Математическое выражение второго закона термодинамики
для необратимых процессов .....................................................................	40
2.11. Пределы применимости второго закона термодинамики ..............	41
2.12. Энтропия и термодинамическая вероятность .................................	42
Глава 3. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕУРАВНЕНИЯТЕРМОДИНАМИКИ .......	47
3.1. Основные математические методы ...................................................	47
3.2. Уравнения Максвелла .........................................................................	49
3.3. Частные производные внутренней энергии и энтальпии .................	50
3.4. Теплоемкость .......................................................................................	52
Глава 4. ОБРАТИМОСТЬ И ПРОИЗВОДСТВО РАБОТЫ ...............................	56

	4		Цикл МГД-установки, ра-
T	q
	q		ботающей по открытой схе-
	1		ботающей по открытой схе-
			ме, изображен на TS-диаграм-
		5	ìå (ðèñ. 16.3.3).
	3	5
	3
			Как и в случае бинарного
2	6	I
2			цикла, здесь циклы 1-2-3-4-5-
			цикла, здесь циклы 1-2-3-4-5-
	7
			6-7-1 и I-II-III-IV-V-I постро-
	IV		ены для различных количеств
1		V
1			рабочего тела – пароводяной
			рабочего тела – пароводяной
	III	II	öèêë äëÿ 1 êã âîäû, à ÌÃÄ-
		S	цикл для m кг рабочего тела.
			Величина кратности расхода
	Ðèñ. 16.3.3		рабочего тела МГД-контура
			по отношению к расходу
воды определяется следующем образом.
На нагрев рабочего тела нижней ступени цикла расходуется теп-
ло, отводимое на участке 6-7 изобары P = const верхней ступени
			2
цикла, следовательно,

m h6 h7 hI			hIII ,		(16.3.1)
откуда
m	hI hIII
	h6 h7				(16.3.2)

èëè
m	hI hIII	1		,
	h6 h7				(16.3.3)

			Κt,Ï

ãäå Κ – к.п.д. парогенератора 5 (рис. 16.3.2), учитывающий неиз-

t,Ï

бежные потери.

Термический к.п.д. этого цикла определяется соотношением, ана-

логичным для Κ бинарного цикла:

ÌÃÄÓ	m lÌÃÄÓ lÏ
Κ		,	(16.3.4)

t	mq1

ãäå lÌÃÄÓ è lÏ – работа, производимая в МГД-цикле и паротурбинном

цикле соответственно; q – тепло, подводимое к 1 кг рабочего тела

МГД цикла.

256

253

255

254

.7НовиковИ.И..Термодинамика–:.ММашиностроение,.1984 метрамитеплоносителя//Атомнаяэнергия..2002––Т..92–Вып..4 .6ДолговВ.В.ЭнергоблокинаосновеВВЭРсзакритическимпара- –:.МФизмаггиз,.1964 .5Ландау,.Ф.ЛЛифшицМ.Е.Статистическая.физикаИзд-е2-.е .динамика–:.МНаука,.1979 .4Кириллин,.А.ВСычев,.В.ВШейндлинЕ.А.Техническаятермо- строение,.1972 .3Вукалович,.П.МНовиковИ.И..Термодинамика–:.ММашино- .анализа–:.МЭнергия,.1973 .2Бородянский.М.ВЭксергическийметодтермодинамического свойствводыиводяного.пара–:.МИзд-воМЭИ,.1999 .1Александров,.А.АГригорьевА.Б.Таблицытеплофизических

ЛИТЕРАТУРА

=.0,7

составляетпримерно

Термический.д.п.кциклаМГД-установкиприэтихпараметрах

.тановок

параметрыявляютсястандартнымидлякрупныхпаросиловыхус-

=4.кПаЭти

=570°Ñ,P

=245áàð,T

новыбратьследующими:P

циклапараметрынижней(пароводяной)ступенициклацелесообраз-

Какпоказываетанализ,приэтихпараметрахверхнейступени

.150°Ñ

рогенератораT

неративногоподогревавоздуха;температурагазовнавыходеизпа-

1800°С–этатемператураопределяетсястепеньюреге-

1700

èT;

–этавеличинаоднозначноопределяетсязначениямиP,P

2200°Ñ

2100

2600°Ñ;T

2500

мересгоранияМГД-установкиT

2000°С;температуравка-

1500

ператураподогревавоздухаT

деизкомпрессораоднозначноопределяетсяпозначениямP,T.Тем-

20°С;температуранавыхо-

отбираемыйизокружающейсредыT

=1бар;вкомпрессоресжимаетсявоздух,

бинныхустановках);P

5бар(каквгазотур-

циклу,принимаютсятакиепараметры:P

ДляМГД-установок,которыедолжныработатьпооткрытому

ÌÃÄÓ

етсяследующимобразом:

Применительнокоткрытомуциклу,уравнение.3.(164)записыва-

Редактор З.И. Сныкова Компьютерная верстка С.К. Девятилова

ËÐ ¹ 020713 îò 27.04.1998

Подписано к печати		Формат бум. 60х84/16
Печать ризограф	Бумага KYMLUX	Ïå÷. ë. 16,25
Заказ ¹	Тираж 100 экз.	Цена договорная

Отдел множительной техники ИАТЭ, 249035 г. Обнинск, Студгородок, 1

Глава5.ПРИМЕНЕНИЕОСНОВНЫХЗАКОНОВ
ТЕРМОДИНАМИКИ К ИДЕАЛЬНЫМ ГАЗАМ ...........................................	64
5.1. Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа .....................	64
5.2. Газовые смеси. Закон Дальтона .........................................................	66
5.3. Методы задания газовой смеси ..........................................................	67
5.4. Теплоемкость .......................................................................................	71
5.5. Зависимость теплоемкости от температуры.
Истинная и средняя теплоемкости ............................................................	73
5.6. Теплоемкость в процессе при постоянных давлении и объеме .......	74
5.7. Расчет теплоемкости газовой смеси
идеальных газов .........................................................................................	77
Глава 6. ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ГАЗА .......	79
6.1. Изохорный процесс.............................................................................	79
6.2. Изобарный процесс ............................................................................	81
6.3. Изотермический процесс ...................................................................	83
6.4. Адиабатный процесс ..........................................................................	85
6.5. Политропный процесс ........................................................................	87
6.6. Дросселирование. Эффект Джоуля–Томсона...................................	90
Глава 7. РЕАЛЬНЫЙ ГАЗ. УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ
РЕАЛЬНОГО ГАЗА ........................................................................................	97
7.1. Опыты Эндрюса. Критическая точка.
Уравнение Ван-дер-Ваальса ......................................................................	97
7.2. Уравнение состояния реального газа ...............................................	103
Глава8. ПАРЫ.ИСПАРЕНИЕ,КИПЕНИЕ ....................................................	107
8.1. Парообразование в Pv-диаграмме ...................................................	108
8.2. Определение количества тепла,
затрачиваемого на образование пара ....................................................	110
8.3. TS- и hS-диаграммы водяного пара .................................................	113
Глава9. РАВHОВЕСИЕТЕРМОДИHАМИЧЕСКИХСИСТЕМ
ИФАЗОВЫЕПЕРЕХОДЫ .............................................................................	117
9.1. Гомогенные и гетерогенные термодинамические системы ..........	117
9.2. Термодинамическое равновесие .....................................................	117
9.3. Условия устойчивости и равновесия в изолированной
однородной системе ................................................................................	121
9.4. Условия фазового равновесия ..........................................................	123
9.5. Фазовые переходы .............................................................................	125
9.6. Уравнение Клапейрона–Клаузиуса ..................................................	127
9.7. Устойчивость фаз ..............................................................................	131

260

257

259			258
		234	Установки.............................. параметрах сверхкритических на
			.2.8.14.ЯЭУ . д.п.к увеличения Пути
		228	установок......................................................................................
			.1.8.14энергетических ядерных промышленных Циклы
		....................................228	.8.14Циклыустановок энергетических ядерных
		.......................................................226	.7.14Циклыустановок парогазовых
		..............................................................................224	.6.14Бинарныециклы
		.............................................................222	.5.14циклы Теплофикационные
		......................................................................220	.4.14цикл Регенеративный
		....................................219	.3.14Циклспара перегревом промежуточным
		...................................................................................215	.2.14ЦиклРенкина
		.......................................................................................213	.1.14ЦиклКарно
		........................................213	Глава.14ЦИКЛЫ ПАРОВЫЕ ТЕПЛОСИЛОВЫЕ
		........................................................204	.4.13Циклыдвигателей реактивных
		...................................................194	.3.13Циклыустановок газотурбинных
		.......................................190	.3.2.13сгоранием смешанным со Цикл
		.......................................................................187	.2.2.13Дизеля Цикл
		...........................................................................184	.1.2.13Îòòî Öèêë
		..................183	.2.13Циклысгорания внутреннего двигателей поршневых
		...................................................173	.1.13Процессыкомпрессоре в сжатия
		..................173	Глава.13ЦИКЛЫУСТАНОВОК И ДВИГАТЕЛЕЙ ГАЗОВЫХ
		.........................................171	.7.12торможения адиабатного Температура
		................................................................166	Законобращениявоздействий
			.6.12Общие.течения закономерности
		......................................................164	.5.12Адиабатноетрением с течение
		...............................................159	.4.12Истечениесопел суживающихся из
		.................................................................................158	.3.12Форманасадки
................................................................................................255	ЛИТЕРАТУРА	.................................................................................155	.2.12Скоростьзвука
250	.3.16ЦиклыМГД-установок	......................................152	.1.12Основныетечения процессов уравнения
250	.3.16ЦиклыМГД-установок
248	.2.16Циклтермоэлектронногопреобразователя	..........152	Глава.12ЖИДКОСТЕЙ И ПАРОВ ГАЗОВ, ТЕЧЕHИЯ ПРОЦЕССЫ
248	.2.16Циклтермоэлектронногопреобразователя
.............................................244	.1.16Циклтермоэлектрическойустановки	....................................................................................148	(процессДжоуля)
....................................................................244	ТЕПЛАВЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ		.3.11Адиабатноевакуум в газа реального расширение
	Глава.16ТЕПЛОСИЛОВЫЕЦИКЛЫПРЯМОГОПРЕОБРАЗОВАНИЯ	.................................................................................146	.2.11Сжижениегаза
241	.3.15Циклпарокомпрессионнойхолодильнойустановки	.........................................145	.1.11Историятемператур низких получения
241	.3.15Циклпарокомпрессионнойхолодильнойустановки
240	.2.15Циклвоздушнойхолодильнойустановки	.....................145	Глава.11СПОСОБЫТЕМПЕРАТУР HИЗКИХ ПОЛУЧЕHИЯ
240	.2.15Циклвоздушнойхолодильнойустановки
..........................................................................238	Холодильныеустановки	.......................139	.2.10жидкостей свойства калорические и Термические
	.1.15Обратныетепловыециклыи.процессы	.....................133	.1.10тел твердых свойства калорические и Термические
..............................................................238	Глава.15ХОЛОДИЛЬНЫЕЦИКЛЫ	.....................133	Глава.10ВЕЩЕСТВ СВОЙСТВА ТЕРМОДИHАМИЧЕСКИЕ

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 / 1313

Соседние файлы в предмете Техническая термодинамика