Теплосиловые установки с магнитогидродинамическим генератором

это устройство для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую.

+ э

э -

скорость.

вектор магнитной индукции.

электроды.

на входе.

компрессор.

воздухоподогреватель.

камера сгорания.

магнитогидродинамический генератор.

паровой котел.

паровая турбина.

электрогенератор.

конденсатор.

насос.

адиабатное сжатие воздуха в компрессоре.

изобарный процесс в воздухоподогревателе.

изобарный процесс в камере сгорания с теплоподводом .

адиабатное расширение газа в магнитогидродинамическом

генераторе.

изобарный процесс в воздухоподогревателе.

изобарный процесс в паровом котле.

изобарный процесс с теплоотводом .(выхлоп)

цикл Ренкина.

термический коэффициент.

отношение расхода рабочего тела через и паротурбинную

установку.

Теплопроводность

В природе существует 3 вида теплопереноса:

1. теплопроводность.

2. конвективный теплообмен.

3. теплообмен излучением.

Теплопроводность – это перенос теплоты микрочастицами вещества (молекулы, атомы, электроны).

Обязательным условием теплопроводности является неоднородность температур поля.

Температурное поле- это совокупность значений температуры в различных точках изучаемого пространства в любой момент времени.

Стационарное поле – это поле не изменяющееся во времени.

Изотермическая поверхность – это геометрическое место точек с одинаковой температурой (они не пересекаются между собой).

Семейство изотерм:

Градиент температуры – это вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности в сторону возрастания температуры и численно равной производной температуры по направлению.

единичный вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности в сторону возрастания температуры.

возрастание температуры по направлению n.

Теплопроводность возможна когда .

Тепловой поток равен количеству теплоты проходящему в единицу времени через изотермическую поверхность.

Плотность теплового потока – представляет собой тепловой поток проходящий через единицу площади 1м².

Закон Фурье

Плотность теплового потока пропорциональна .

коэффициент теплопроводности.

физический параметр вещества, характеризующий способность проводить теплоту.

• газы

• металлы

Конвективный теплообмен

Конвективный теплообмен - перенос теплоты макрочастицами жидкости или газа, при перемещении в пространстве из области с одной температурой в область с другой температурой.

Конвективный теплообмен сопровождается массопереносом и теплопроводностью.

Различают свободные и вынужденные конвекции.

Свободная конвекция – происходит в результате изменения плотности жидкости или газа при нагреве или охлаждении.

Вынужденная конвекция – осуществляется искусственным путем, то есть в результате работы механического нагнетателя (ветра, течения реки и т.д.)

Теплоотдача – теплообмен на поверхности тела, окруженной подвижной средой.

Закон Ньютона – Рихмана

Тепловой поток на поверхности тела окруженный подвижной средой пропорционален площади поверхности и разности температур поверхностей окружающей среды.

коэффициент пропорциональный коэффициенту теплоотдачи , характеризует интенсивность теплообмена на поверхности тела и численно равен плотности теплового потока на поверхности при разности .

Теплообмен излучением – это перенос внутренней энергии излучения тела в пространстве электромагнитными волнами, возможен в вакууме.

мкм – видимый свет

мкм – тепловое излучение

Поглощающая способность:

энергия, поглощаемая телом.

энергия, подающаяся на тело

Отражающая способность:

энергия, отраженная телом

Пропускающая способность:

энергия, прошедшая сквозь тело

абсолютно черное тело

вся энергия отражена, тело зеркальное (абсолютно белое)

прозрачное тело

Закон Стефана – Больцмана

Излучательная способность абсолютно черного тела пропорциональна температуре в четвертой степени.

Излучательная способность

коэффициент излучения абсолютно черного тела

абсолютная температура абсолютно черного тела

Серое тело – это тело, имеющее непрерывный спектр излучения и отношение элективной интенсивности излучения серого тела к селективной интенсивности излучения абсолютно черного тела, для всех длин волн и температур величина постоянная.

степень черноты

коэффициент излучения серого тела