1. Przenikanie
Przenikanie to przenoszenie ciepła przez przegrodę. Zjawisko przenikania obejmuje przejmowanie ciepła z jednego ośrodka, przewodzenie przez przegrodę i przejmowanie ciepła przez drugi ośrodek. Ciepło przenika przez ścianę z ośrodka o temperaturze wyższej tz1 do ośrodka o temperaturze niższej tz2.
k - współczynnik przenikania ciepła
1 - opór cieplny ośrodka cieplejszego (konwekcyjny)
tz1 - temperatura ośrodka cieplejszego
tw1 - temperatura przy powierzchni przegrody
|
||
a |
b |
c |
przejmowanie |
przewodzenie |
przejmowanie |
|
|
|
Po przekształceniu wzorów otrzymujemy: |
||
|
|
|
|
|
|
Podstawiamy |
||
|
||
po uporządkowaniu: |
||
|
||
wyciągamy q przed nawias: |
||
|
||
dzielimy przez nawias: |
||
|
||
z zależności wiemy: |
||
|
||
po podstawieniu otrzymujemy: |
||
|
||
współczynnik k ma postać i wyrażony jest w: |
||
|
2. Silnik turbogazowy - silnik cieplny, przelotowy wirnikowy, w którym czynnikiem roboczym jest gaz (spaliny, powietrze, hel, dwutlenek węgla), a łopatkowy wirnik przetwarza energię kinetyczną strumienia czynnika roboczego w energię mech. ruchu obrotowego; rodzajem s.t. jest silnik turbospalinowy (spalinowy turbinowy), czynnikiem roboczym są w nim spaliny
|
WC - wymiennik ciepła KS - komora spalania G - generator T - turbina K - sprężarka
|
p2 =const. p5=const. p3=const.
Parametr |
wzór |
Moc turbiny:
|
|
Moc sprężarki: |
|
Moc użyteczna |
|
Strumień ciepła doprowadzanego |
|
Sprawność termiczna: |
|
straty na przepływie |
|
3. OBIEG SIŁOWNI PAROWYCH
|
|
|
|
1-2 rozprężanie rzeczywiste 1-2s rozprężanie izentropowe 2-3 proces izobarycznego oddawania ciepła (skraplacz) 3-1 proces sprężania izochorycznego i przegrzanie pary a - parowanie wody b - przegrzewanie |
Sprawność obiegu Clausiusa - Rankina:
Praca przekazana otoczeniu:
lt - praca z turbiny
lp - praca na pompie
lsp - praca w przemianie izentropowej pompy
Praca pompy :
- praca za kotłem
W przemianie izentropowej
i praca pompy wyniesie:
Po podstawieniu wzorów do CR:
Wzór na sprawność termicznego obiegu przy wykorzystaniu II zasady termodynamiki:
-
-
- przyrost entropii
Sposoby poprawiania sprawności obiegu.
Sprawność jest tym większa, im wyższe są parametry pary zasilającej turbinę, tj. jej ciśnienie i temperatura. Ograniczeniem bezwzględnym są problemy materiałowo-technologiczne, względnym -koszty.
Sprawność jest tym większa, im niższe są parametry pary na wylocie z turbiny, a więc im niższa będzie temperatura i ciśnienie skraplania pary w skraplaczu
Sprawność zwiększa się o kilka punktów procentowych (1÷ 3) przez zastosowanie międzystopniowego przegrzewania pary. Istnieją też układy cieplne bloków z podwójnym, międzystopniowym przegrzewaniem pary
Zwiększenie sprawności teoretycznej obiegu jest najskuteczniejsze przez zastosowanie regeneracyjnego podgrzewania wody zasilającej kocioł parą pobieraną z upustów regeneracyjnych turbiny.
6
0
0