Другие предметы \ Техническая термодинамика

Теоретический цикл криодвигателя с изотермическим расширением. Энергетический и эксергетический анализ, страница 3

Подводимая к рабочему телу теплота q₃₄, как и теплота q₂₃, является не затраченной, а даровой теплотой окружающей среды и состоит из одной анергии (табл. 2), превращение которой в работу, согласно второго начала термодинамики, невозможно ни при каких обстоятельствах. Вместе с тем получение максимальной полезной работы в цикле l_0max возможно только при подводе из окружающей среды этой непревратимой в работу теплоты q₃₄, обеспечивающей изотермическое расширение газа в расширительной машине. Кажущееся здесь противоречие раскрывается при анализе данных, представленных в табл. 1 и 2.

Таблица 1 Параметры рабочего тела (азота) в характерных точках теоретического цикла

криодвигателя с изотермическим расширением

Параметры	Размерности	Характерные точки цикла
Параметры	Размерности	1	2	3	4	5
р	МПа	0,1	20	20	0,1	0,1
Т	К	77,4	83,3	288	288	77,4
v	м³/кг	0,00124	-	0,00427	0,85450
i	кДж/кг	1127,0	1151,6	1507,6	1544,3	1323,0
ex_i	кДж/кг	711,7	736,3	450,1	0	167,5
b_i	кДж/кг	415,3	415,3	1057,6	1544,3	1155,5
s	кДж/(кг·К)	2,86	2,86	5,10	6,78	5,43

Таблица 2 Теплота, участвующая в процессах q, ее эксергия ех_q и анергия в_q и работа азота l

в процессах рассматриваемого теоретического цикла криодвигателя

Виды энергии, участвующей в процессах	Размер- ности	Процессы теоретического цикла
Виды энергии, участвующей в процессах	Размер- ности	1-2	2-3	3-4	4-5	5-1
q	кДж/кг	0	356,0	486,7	-221,3	-196,0
ex_q	кДж/кг	0	-286,2	0	167,5	544,2
b_q	кДж/кг	0	642,2	486,7	-388,8	-740,2
l	кДж/кг	-24,6	0	450,1	0	0

Таблица 3 Расчетные данные для теоретических циклов криодвигателя с изотермическим

расширением и карбюраторного двигателя (цикл Отто)

Наименование параметров	Обозна-чение	Размерность	Числовые величины
Наименование параметров	Обозна-чение	Размерность	цикл криодвигателя	цикл Отто
Давление: максимальное	р_max	МПа	20	6,8
минимальное	р_min	МПа	0,1	0,1
Температура: максимальная	Т_max	К/⁰С	288/15	2448/2175
минимальная	Т_min	К/⁰С	77,4/(-196)	288/15
Термический КПД цикла Карно для диапазона Т_max¸ T_min		-	0,731	0,882
Теплота подведенная	q₁	кДж/кг	842,7	1281,9
Эксергия теплоты подведенной		кДж/кг	-286,2	1011,5
Анергия теплоты подведенной		кДж/кг	1128,9	270,4
Теплота отведенная	q₂	кДж/кг	-417,3	-557,9
Эксергия теплоты отведенной		кДж/кг	711,7	-287,5
Анергия теплоты отведенной		кДж/кг	-1129,0	-270,4
Полезная работа цикла	l₀	кДж/кг	425,5	724,0
Термический КПД цикла	h_t	-	-	0,565
Эксергетический КПД цикла	h_ех	-	0,598	0,716
Эксергия рабочего тела в начале процесса расширения :
а) открытая система, эксергия энтальпии азота		кДж/кг	450,1	-
б) закрытая система, эксергия внутренней энергии воздуха		кДж/кг	-	1207,3
Отношение	/	-	2,68
Расход энергоносителя (азота или бензина и бензовоздушной смеси соответственно) на 1 кВт·ч полезной работы теоретического цикла			8,46	-
	g_бенз		-	0,311
			-	4,97
Отношение		-	27,2
Отношение		-	1,70

1 2 3 4 5

Скачать файл