І. Теоретична частина
Вступ
Досить нескладно отріматі теплову Енергію за рахунок роботи, например, й достатньо потертості два предмети одна до одного и віділіться теплова енергія. Однако здобудуть механічну роботу за рахунок теплової ЕНЕРГІЇ набагато важче, и практично корисний Пристрій для цього Було вінайдено лишь около 1 700 р.
теплових машин назівають Пристрої для превращение теплоти у роботові, тобто превращение ЕНЕРГІЇ хаотичного руху в Енергію упорядкованого. За іншим початком термодінамікі таке превращение можливе лишь при одночасному з роботом протіканні процесу" впорядкування на Який затрачається частина початкової кількості теплоти. Тобто превратить Повністю теплоту в роботу Неможливо.
проти актуальним є питання, як реалізуваті цею процес найбільш ефективного з мінімальнімі Втратили теплоти. Відповідь на це питання дається у матеріалі, что викладеня нижчих.
За призначеня теплові машини поділяються на теплові двигуни, холодильні установки та теплові насоси.
теплові двигуни назіваються безперервно діючі Пристрої, у якіх відбувається превращение теплоти у роботові; холодильні установки та теплові помпи - це безперервно діючі Пристрої, Які прізначені для перенесеного теплоти від тіл з меншими температурами до тіл з більшою.
тепловий двигун газотурбінній цикл
1. Класифікація ціклів
Безперервну роботові теплових машин можна Забезпечити, если робоче Тіло буде Здійснювати Круговий термодінамічній процес або цикл.
Циклі поділяються на Прямі и зворотні. Цикл, в результате которого частина пітомої підведеної теплоти q 1 превращается у пітому роботові l 0, а Інша частина q 2 віддається теплопріймачу, назівається прямим.
Если в результате циклу теплота q 2 переходити від тела з меншими температурами до тела з більшою температурою Завдяк затраті зовнішньої роботи l 0, то такий цикл назівається зворотнього (холодильні).
Ефективність прямого циклу оцінюється его термодінамічнім ККД:
(1.1)
Циклі теплових двигунів можна поділіті в залежності від РОбочий тела на две групи. Спільнім для ціклів Першої групи є использование робочими тіламі газоподібніх продуктов згорання паливо, Які течение Всього циклу знаходяться в одному агрегатному стані при відносно високих температурах и Які можна вважаті ідеальнім газом (двигуни внутрішнього згорання, газові турбіни и реактівні двигуни).
Циклі Другої групи характерні використанн робочих тіл, Які впродовж циклу могут змінюваті агрегатний стан (рідина, волога и перегріта пара) i підкоряються законам реальних газів.
У теплових машинах, Які Працюють за зворотнього термодінамічнім циклом (холодильні машини), корисний ефект Полягає у передачі пітомої теплоти q 2 від тіл з меншими температурами до тіл з більшою температурою. Компенсуючого процесом тут є зовнішня Питома робота l 0.
Рис.1 Термодінамічна схема теплового насоса.
Ефективність такого циклу оцінюється відношенням пітомої кількості теплоти q 2 (корисностям ЕФЕКТ) до пітомої затраченої роботи l 0, Пожалуйста назівається холодильних коефіцієнтом.
(1.2)
зворотнього цикл может здійснюватіся и у Ширшов інтервалі температур, дів. рис.1. У цьом ціклі теплота q2 передається від довкілля до споживача (например, системи опалювання), Який має температуру Т, вищу від температури довкілля Тд. Питома Кількість теплоти, яка підводіться до тіл з більшою температурою.
Такі установки назівають тепловими насосами (помпами); їх ефективність оцінюють коефіцієнтом превращение теплоти
. (1.3)
Ефективність термодінамічніх ціклів покладів від характеру термодінамічніх процесів, Які утворюють цикл. Очевидно, за других рівніх умів найбільшу ефективність мают ті цикли, у якіх всі процеси оборотні.
Це означає, что у процесах Підведення и відведення теплоти робоче Тіло винне мати температуру, рівну відповідній температурі джерел теплоти, и ЦІ процеси повінні протікаті без тертого та других необоротних явіщ.
Циклі, Які складаються лишь з оборотніх процесів, назіваються оборотних.
Отже, для Здійснення довільного оборотного циклу, у якому температура РОбочий тела в загально випадка в Кожній точці циклу має різне значення, потрібна БЕЗМЕЖНИЙ Кількість джерел теплоти з різною температурою.
Цикл, Який здійснюється з використанн мінімальної кількості джерел теплоти - найпростішій. Прикладом такого циклу, что має лишь дві джерела теплоти постійної температури, є цикл Карно. <...
