12. Циклы паровых установок.

Процессы циклов: 1-2 – адиабатное расширение пара в паровой турбине 3. Совершение работы, выработка электроэнергии в электрогенераторе 4; 2-3 – изобарно – изотермическая конденсация пара в конденсаторе 5, отвод теплоты в цикле; 3-4 – адиабатное сжатие конденсата в насосе 6; 4-5 – изобарный подогрев воды в котле 1; 5-6 – изобарно – изотермическое парообразование в котле 1; 6-1 – изобарный подогрев пара в пароперегревателе 2. Теплота подводится в процессах 4-5; 5-6; 6-1. Теплота отводится в процессе 2-3 . Работа цикла соответствует площади 1-2-3-4-5-6-1.

Термический КПД .

13. Циклы холодильных установок.

Парокомпрессионная холодильная установка

Схема установки

Цикл установки

Процессы цикла: 1-2 – необратимое дросселирование жидкого хладоагента в дроссельном вентиле 1. При этом хладоагент переходит в состояние влажного насыщенного пара; 2-3 – изобарно – изотермические испарение капель хладоагента в испарителе 5 камеры охлаждения 2. Отвод теплоты , от объекта охлаждения. Теплота отводится за счет разности температур в камере и внутри испарителя; 3-4 – адиабатное сжатие пара в компрессоре 3; 4-5 – изобарное охлаждение перегретого пара в конденсаторе 4; 5-1 – изобарно – изотермическая конденсация пара в конденсаторе 4.

14. Теория теплообмена

Теплота переносится тремя видами:

1.Теплопроводность – молекулярный перенос теплоты в пространстве с переменной температурой.

2. Конвекция – перенос теплоты перемещающимися объемами газа.

3. Тепловое излучение – перенос теплоты электромагнитными волнами.

Перенос теплоты одновременно теплопроводностью и конвекцией называется конвективным теплообменом (КТ). КТ между поверхностью твердого тела и жидкостью (газом) называется теплоотдачей. Перенос теплоты одновременно тепловым излучением и конвекцией называется радиационно-конвективным теплообменом. Если теплота одновременно переносится тремя видами, то такой теплообмен называют сложным.

Совокупность значений температуры в разных точках тела называется температурным полем. Если температура не изменяется во времени, то такое поле называют стационарным, его уравнение если изменяется во времени, то нестационарным , - время. Температурное поле характеризуется градиентом температуры – это есть вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности и численно равный производной от температуры по данному направлению, - нормаль к поверхности. Положительное направление градиента в сторону возрастания температуры.

15. Теплопроводность

Теплопроводность – молекулярный перенос теплоты в пространстве с переменной температурой.

Количество теплоты, переносимое через площадь любой величины поверхности в единицу времени, называется тепловым потоком Q, . Количество теплоты, переносимое в единицу времени через единицу площади называется плотностью теплового потока - , .

Закон Фурье: количество теплоты переносимое через элемент изотермической поверхности , за промежуток времени пропорционально температурному градиенту

.

Количество теплоты, переносимое в единицу времени через единицу длинны изотермической поверхности при температурном градиенте равном единице, называется коэффициентом теплопроводности. Для большинства тел

a, b – постоянные коэффициенты.