- Informacje
- Czat SI
Termodynamika notatki + uwagi własne
Termodynamika (TER1)
Komentarze
Przejrzyj tekst
Wstęp
Jeżeli masz termodynamiki z Malinowskim na WTMIT, to nie poddawaj się wierze w ciebie i w to że w końcu to zdasz. Postaraj się zrozumieć te wszystkie zjawiska a wtedy trochę łatwiej ci będzie ci odpowiadać na jego pytania egzaminacyjne. Przeczytaj jeszcze raz wykłady. Poniżej znajdziesz ich przeformułowanie i moje notatki i skróty myślowe które pomogły mi to sobie porównać. WIERZĘ WCIEBIE!
Poniższe notatki są zebranymi adnotacjami do wykładów wraz z własnymi uwagami i wyjaśnieniami zjawisk.
- Chłodziarki Parowe (Obieg Lindego)
Rysunek 1pl.wikipedia/wiki/Ch%C5%82odziarka#/media/Plik:Heatpump
W chłodziarkach parowych czynnik podczas obiegu zmienia stan skupienia. W parowaczu ciecz o stanie punktu pęcherzyków (zawarta w parze mokrej o niskim stopniu suchości) zmienia się w parę (1). W skraplaczu (2) następuje schłodzenie i skroplenie pary.
Pożądane cechy czynników chłodniczych;
niska temperatura wrzenia dla ciśnienia nieco wyższego niż atmosferyczne (ochroni to instalacje prze zapowietrzeniem i zawilgoceniem, bo czynnik wydobywa się z instalacji do atmosfery w przypadku przebicia)
temperatura skraplania wyższa od temperatury otoczenia dla umiarkowanych ciśnień ( dzięki temu potrzebna jest mała praca napędowa sprężarki i otrzymuje one małe obciążenie mechaniczne)
niewielka objętość właściwa pary
duże ciepło parowania
Zwykle używany jest czynnik: R134a czyli tetrafuoroetan
Właściwości: bezbarwny, bez smaku, eteryczny zapach, temp. Wrzenia pod ciśnieniem 1,013 bar
- 26°C.
Temp. Wrzenia dla ciśnienia 4,7 bar to 20°C
Gęstość pary nasyconej przy 1,03 bar wynosi 5,29 kg/m
Qd – ciepło doprowadzone do obiegu (wydajność chłodnicza)
Gdzie:
m - strumień czynnika chłodniczego, kg/s
qd - Ciepło doprowadzone do obiegu (jednostkowa wydajność chłodnicza obiegu)
qd = i1 -i
i – entalpia właściwa kJ/kg [miara /potencjału termodynamicznego]
Qw – ciepło odprowadzone
Ni – moc techniczna sprężania
Gdzie lL – jednostkowa praca techniczna sprężania (lL<0)
Wartość opałowa i ciepło spalania
Ciepło Spalania – jest to ilość ciepła uzyskana ze spalenia całkowitego i zupełnego jednostki paliwa w warunkach stałego ciśnienia. Gdy spaliny zostaną ochłodzone do temperatury substratów, a cała para wodna ze spalin skropli się. [czyli cały proces ulegnie zakończeniu].
Wartość opałowa – jest to ilość ciepła uzyskana ze spalenia całkowitego i zupełnego jednostki paliwa w warunkach stałego ciśnienia, gdy spaliny zostaną ochłodzone do temp. Substratów a para wodna nie ulegnie skropleniu [czyli cały proces nie zostanie jeszcze zakończony]
Wzory:
Wg – [kJ/kg] ciepło spalania
Wd – [kJ/kg] wartość opałowa
m”H2O [kg H 2 O / kg Paliwa] – ilość pary wodnej w spalinach, która powstała ze spalenia 1 kg paliwa
r [kJ/kg H20] – ciepło skraplania pary wodnej
Wg=Wd+mH2O ∙ [kJ/kgpaliwa]
Siłownie turboparowe
Rys. 10.
K – kocioł
T – turbina
S – chłodnica (skraplacz) P – pompa
Rys. 10.
Niebieski kolor – woda
Żółty kolor – para mokra
Czerwony kolor – para sucha
Opis układu:
Pompa zasilająca wtłacza skropliny do kotła. (przemiana 3-4) gdzie doprowadzone jest do nich ciepło wywiązujące się podczas spalania paliwa. W kotle woda zamienia się w parę przegrzaną o wysokim ciśnieniu, wysokiej temperaturze i dużej entalpii właściwej (przemiana 4-1). Para przegrzana rozpręża się adiatermicznie w turbinie (przemiana 1-2) do stanu pary nasyconej mokrej o wysokim stopniu suchości, niskiej temperaturze, niskim ciśnieniu i małej entalpii właściwej. Praca ekspansji pary przekazywana jest za pośrednictwem łopatek turbiny na wał turbiny i dalej do odbiornika. Np. generatora (g). Para mokra trafia do skraplacza, gdzie woda chłodząca odbiera od niej ciepło (przemiana 2-3), aż do całkowitego skroplenia pary.
Ciekawostka – do turbiny parowej musi trafiać para przegrzana ponieważ najmniejsza kropla wody swoją masa zniszczyłaby obracające się łopatki turbiny.
Przemiany realizowane w obiegu Clausiusa-Rankine’a
4-1 izobaryczne doprowadzenie ciepła w kotle (wytworzenie pary wodnej)
1-2 ekspansja izentropowa (adiatermiczna odwracalna) pary wodnej
2-3 izobaryczne odprowadzanie ciepła w skraplaczu (skraplanie pary)
3-4 izentropowa kompresja skroplin (wtłaczanie skroplin do kotła) [w pompie]
Sprawnośc techniczna obiegu CLausiusa-Rankine
ηC−R=
Nob
Qd
Nob – moc obiegu
Nob = Qd – Qw
Qd – strumień ciepła doprowadzonego
Qd = m(i1-i4)
Qw – strumień ciepła wyprowadzonego
Siłownie turbo gazowe
Turbina gazowa (nazywana także turbiną spalinową lub silnikiem turbospalinowym) – silnik cieplny, który energię napędową pobiera z przepływających spalin lub innego gazu roboczego, zwanego czynnikiem termodynamicznym lub roboczym. Określenie „turbina gazowa” odnosi się do maszyny składającej się ze sprężarki i turbiny (połączonych zwykle wspólnym wałem), oraz komory spalania umieszczonej pomiędzy nimi. [pl.wikipedia/wiki/Turbina_gazowa]
Obieg porównawczy siłowni turbogazowej – Obieg Braytona
Schemat siłowni turbogazowej pracującej w układzie otwartym; S - sprężarka, KS - komora spalania, T
- turbina, G - generator elektryczny. Zaletą siłowni turbogazowej pracującej w układzie otwartym jest prostota układu (niższy koszt w porównaniu z układem zamkniętym). Wadą takiego typu siłowni jest zanieczyszczenie układu spalinami.
Schemat siłowni turbogazowej pracującej w układzie zamkniętym; S - sprężarka, WW - wysokotemperaturowy wymiennik ciepła, T - turbina, WN - wymiennik ciepła niskotemperaturowy, G
- generator elektryczny.
Zaletami siłowni turbogazowej pracującej w układzie zamkniętym są: czystość układu oraz możliwość zastosowania czynnika o lepszych własnościach termodynamicznych. Wadami takiego typu siłowni są: jej większe skomplikowanie i wyższy koszt, w porównaniu z siłownią pracująca w układzie otwartym.
Rysunek 2. Obieg porównawczy siłowni turbogazowej w układzie p-v i T-s
Sprawność obiegu
ηtB=
lob
qd
=
qd−|qw|
qd
= 1 −¿qw∨ ¿
qd
¿
Cykl pracy sprężarki idealnej.
Na rysunku 1 widać, że najmniej pracy należy dostarczyć podczas kompresji izotermicznej (pole 0-1- 2a ma najmniejszą powierzchnię), a najwięcej podczas kompresji izentropowej (pole 0-1-2c ma największą powierzchnię). Sprężarka pseudoidealna różni się od sprężarki idealnej tylko obecnością przestrzeni szkodliwej
Vmin 0
Termodynamika notatki + uwagi własne
Kurs: Termodynamika (TER1)
- Odkryj więcej od:
