Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Первый закон термодинамики и его математическое обоснование.Стр 1 из 5Следующая ⇒
Первый закон термодинамики и его математическое обоснование.
Количество теплоты, переданное системе, идёт на изменение внутренней энергии системы и работу системы против внешних сил.
Составим энергетический баланс открытой термодинамической системы Внешним называют устройство потому, что с помощью него можно подводить работу из вне или отводить. Рассмотрим случай подвода энергии в форме работы и теплоты. Для произвольного расхода рабочего тела уравнения сохранение энергии Е2-Е1=Q+(-Lтехнич); E1 и Е2 полная энергия потока во I и II сечении. Для mсек=1 е2-е1=q-lтехнич; е1 и е2 удельная энергия потока во I и II сечении. ΔU=U2-U1 – изменение внутренней энергии. ; - изменение удельной потенциальной энергии. ; - изменение удельной кинетической энергии. За 1 секунду перемещение составит х1 – х2 Уравнение неразрывности или сплошности потока mсек1=mсек2 - работа по перемещению (статический напор) - работа по перемещению рабочего тела между сечениями I-I и II-II. математическое выражение 1го закона термодинамики , где удельная энтальпия. Удельная энтальпия – это функция термических параметров состояния или функция состояния. Она относится к калорическим параметрам состояния и характеризует энергию термодинамической системы.
Рассмотрим процесс в координатах PV
- удельная располагаемая работа (внешняя полезная работа)
; ; dq=dU+dl=dU+p·dV Данная форма записи – математическое выражение 1го закона термодинамики называется канонической
Пусть 1кг рабочего тела совершает некоторый процесс на участке a-b которого подводится бесконечно малое количество теплоты dQ, при этом P, T, V тела увеличивается соответственно на dP, dT, dV. При росте Т растёт внутренняя энергия. dU – сумма изменений внутренней кинетической и потенциальной энергии. dl – работа системы при изменении объёма на dV. По закону сохранения энергии запишем dQ = dU + dl Q=U2-U1+l Q=ΔU+l Цикл Карно и его анализ. Теоретический цикл Карно. ηоцк<1, т.к. Любой цикл реализуется между 2мя источниками теплоты: горячим и холодным. ГИТ→Тгит Т1=Тгит-ΔТ1 ХИТ→Тхит Т2=Тхит+ΔТ2 В обратном цикле Карно ΔТ1→dT1 ΔT2→dT2
Для необратимого цикла Карно
Термический КПД цикла Карно не зависит от свойств рабочего тела, а определяется лишь температурой горячего и холодного источника теплоты. Т.к. шкала Кельвина не зависит от свойств термометрической жидкости и в целом от свойств веществ, следовательно, род вещества не определяет КПД. Обобщённый цикл Карно. Это цикл, состоящий из 2х изотермических и 2х эквидистантных процессов. S2-S1=S3-S4=const qрег=пл.(2-3-S3-S2-2)=пл.(1-4-S4-S1-1) В обобщённом цикле Карно осуществляется внутреннее регенеративное перераспределение энергии в форме теплоты с помощью устройства регенератора. Теплота отводимая в процессе 2-3 в специальном теплообменнике передаётся рабочему телу в процессе 4-1. Теплота регенерации является внутренней теплотой цикла и поэтому не участвует в расчёте термического КПД. Этот цикл называют циклом с предельной регенерацией теплоты. В реальных установках, например ГТУ, степень регенерации Циклы теплофикационных ПТУ.
Теплофикационными называют ПТУ предназначенные для совместной выработки электрической и тепловой энергии. Выработка электроэнергии производится в них на базе выработки тепловой энергии. Это самый выгодный способ. В качестве теплового потребителя могут выступать системы коммунально-бытового и технологического теплоснабжения, Системы отопления вентиляции и горячего водоснабжения. Подогрев происходит только в отопительный период. Технологические потребители – это сушильные установки, варочные котлы, бумаго- и картонно-делательные машины и др. Теплофикационные ПТУ установленные, как на городских тепловых электростанциях, так и на промышленных ТЭЦ реализуют следующие циклы: 1) Циклы ПТУ с противодавлением; 2) Циклы ПТУ с «ухудшенным» вакуумом; 3) Циклы ПТУ с регулируемыми отборами (промышленные); 4) Циклы ПТУ с регулируемыми отборами (теплофикационные).
Отличительной особенностью ПТУ с противодавлением является отсутствие конденсатора (Р2Т выше атмосферного (0,12÷3,1 МПа)). Термодинамический эффект характеризуется 2мя КПД. 1) 2) - относительная теплота. tВК=60…90 ºС. ПТУ с противодавлением предназначены для работы по тепловому графику, т.е. по отпуску теплоты потребителю. Их основной недостаток – невозможность раздельного регулирования электрической и тепловой мощности ПТУ.
NЭ~lТ·D; QТП~qТП·D. Цикл ПТУ с «ухудшенным» вакуумом в промышленности специально не выпускаются. Такие установки создаются силами предприятия и монтажных организаций, путём модернизации конденсационной ПТУ. Модернизация заключается в переделке конденсатора. В конденсатор встраивается дополнительная область нагрева – теплофикационный пучок, давление пара ↑ до значения Р2. Р2=0,06÷0,08 МПа (против 0,003÷0,006 МПа в конденсационной ПТУ). Модернизации иногда подвергают и хвостовую часть турбины. Изменяется высота лопаток. Такая установка может работать в зимний период времени по тепловому или смешанному графикам, а в летний – по конденсационному. При этом теплофикационный пучок отключается от системы теплоснабжения, а давление в конденсаторе ↓ до номинального. Цикл ПТУ с регулируемыми отборами пара. Такие ПТУ являются более универсальными нежели установки с противодавлением и ухудшенным вакуумом. Регулируемым называется такой отбор пара на теплофикационные или промышленные нужды, в котором регулируется расход пара, а давление пара меняется незначительно ≈10÷12 %. Регулируемые отборы пара разделяются на теплофикационные и промышленные, в теплофикационном отборе , в промышленном . Количество таких отборов может быть 2, а у установок с противодавлением – 3.
ПТУ данного типа позволяют раздельно регулировать выработку электрической и тепловой энергии за счёт изменения расхода пара на турбину. Если DРО ↑, то возрастает и D. 1) NЭ=const, QТП=var; 2) NЭ=var, QТП= const.
Первый закон термодинамики и его математическое обоснование.
Количество теплоты, переданное системе, идёт на изменение внутренней энергии системы и работу системы против внешних сил.
Составим энергетический баланс открытой термодинамической системы Внешним называют устройство потому, что с помощью него можно подводить работу из вне или отводить. Рассмотрим случай подвода энергии в форме работы и теплоты. Для произвольного расхода рабочего тела уравнения сохранение энергии Е2-Е1=Q+(-Lтехнич); E1 и Е2 полная энергия потока во I и II сечении. Для mсек=1 е2-е1=q-lтехнич; е1 и е2 удельная энергия потока во I и II сечении. ΔU=U2-U1 – изменение внутренней энергии. ; - изменение удельной потенциальной энергии. ; - изменение удельной кинетической энергии. За 1 секунду перемещение составит х1 – х2 Уравнение неразрывности или сплошности потока mсек1=mсек2 - работа по перемещению (статический напор) - работа по перемещению рабочего тела между сечениями I-I и II-II. математическое выражение 1го закона термодинамики , где удельная энтальпия. Удельная энтальпия – это функция термических параметров состояния или функция состояния. Она относится к калорическим параметрам состояния и характеризует энергию термодинамической системы.
Рассмотрим процесс в координатах PV
- удельная располагаемая работа (внешняя полезная работа)
; ; dq=dU+dl=dU+p·dV Данная форма записи – математическое выражение 1го закона термодинамики называется канонической
Пусть 1кг рабочего тела совершает некоторый процесс на участке a-b которого подводится бесконечно малое количество теплоты dQ, при этом P, T, V тела увеличивается соответственно на dP, dT, dV. При росте Т растёт внутренняя энергия. dU – сумма изменений внутренней кинетической и потенциальной энергии. dl – работа системы при изменении объёма на dV. По закону сохранения энергии запишем dQ = dU + dl Q=U2-U1+l Q=ΔU+l
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-10-24; просмотров: 180; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.16.254 (0.031 с.) |