Rozróżniamy układy:

-otwarty - zamknięty

Otoczenie układu termodynamicznego:

• jest przestrzenią poza rozpatrywanym układem która może wywierać wpływ na ten układ przede wszystkim przez oddziaływanie energetyczne .

Parametr fizyczny:

• jest wielkością charakterystyczną obserwowalną dotyczącą danego układu którego znajomość nie wymaga znajomości układu.

Parametr termodynamiczny:

• jest parametrem fizycznym którego zmiana jest istotna w zjawisku termodynamicznym

1. parametry ekstensywne - dotyczą całego układu

2. parametry intensywne - nie zależą od ilości substancji (np.: t , T , p , q, v )

Równowaga termodynamiczna- termodynamika klasyczna rozpatruje tylko zjawiska zachodzące w stanach równowagi . Stan rown. termodyn. To tak stan , który w układzie odizolowanym ustala się samoczynnie.

Przemiana QUASI- statyczna - jest to przemiana złożona z kolejno postepujących po sobie stanach równowagi.

Zerowa zasada termodynamiki - A=B , B = C , to A = C

Maszyna przepływowa

1)

Jednostki podstawowe

Energia wlściwa - [J/kg]

Energia - [J]

t - [⁰C]

T - [K]

p - [N/m²]

G - [m³/kg]

L - [J]

Strumień energii - [W]

Ciepło Q - [J]

Ciepło jednostkowe q=Q/m [J/kg]

Średnie kilo molowe ciepło właściwe - [J/kmol deg]

Entropia - [J] [kJ/kg ]

Praca bezwzględna - [N/J]

2) I zasada termodynamiki . Równ bilansu en.

I zasada termodynamiki - E1 = ΔEn + E2 energia dostarczona do układu równa się sumie en wyprowadzonej z układu i en zgromadzonej w układzie.

Ważniejsze przypadki bilansu energetycznego

1. silnik cieplny zamienia ciepło na pracę mechaniczną

ΔEU - przyrost eneggii wewnętrznej

dQ - ciepło dostarczone do układu

dL - praca wyprowadzona z układu

dQ = dU+ dL

1) Q1-2 = ΔU + dL - skończona przemiana

CIEPŁO I ZMIANA NIE TWORZĄ RÓŻNICZKI ZUPEŁN.

Ciepło dostarczone zamienione jest na ciepłó i pracę.

ΔU = U2 - U1

jeżeli równanie 1 podz. przez m to otrzymam

dq = du + dl = du + pdv

wykorzystuje teraz podstawienie pod entropie

i = U + pv

dq = di - vdp

di = du + pdv + vdp

du = di - pdv - vdp

uwzględniając tarcie

dlz<pdv ( praca zewn. jest < od pracy bezwz.)

dlz + dlf = pdv

Praca tarcia zmiena się na ciepło tarcia , a ciepło :

Dlf = dqf

A ciepło całkowite rwna się ciepłu przemiany + cieplo tarcia

dqc = dq + dqf

dqc = du + pdv

dqc = di - vdp

z W

I zasada termodynamiki -

g

H

y

x

Układ jest układem odniesienia. Ciało porusza się ruchem złożonym Porusza się z prędkością W i z prędkościa kąt. ω

Energia układu: En=mgH+mW²/2 + Iω²/2 + U moment bezw.

Energia wewnętrzna : U=U/m

3) Wykres Sankeya

Energia wew. Jest funkcją stanu wyraża się jako różnica

ΔU = u2 - u1

E1 - en dostarczona do układu , E2 en wypr z układu ,ΔE-przyr en ukł

Energia wewnętrzna - jest to energia związana z nieuporządkowanym ruchem czasteczek Jej składniki:

• en. ruchu drgajacego drobin , - en potencjalna w polu wzajemnego przyciągania, - en chemiczna, - en stanów elektronowych , - en jądrowa.

4) Stan ustalony układu

Stan układu - jest określony przez wszystkie parametry termodynamiczne . Dwa stany są identyczne jeśli parametry termodynamiczne tych stanów są identyczne.

5) Składniki energii wewnętrznej

Energia wewnętrzna - jest to energia związana z nieuporządkowanym ruchem czasteczek Jej składniki:

• en. ruchu drgajacego drobin , - en potencjalna w polu wzajemnego przyciągania, - en chemiczna, - en stanów elektronowych , - en jądrowa.

6) definicja Entalpii

Entalpia - jest to suma energii wewnętrznej i pracy przetłaczania.

I = m i =[ J ] entropia

I=u + p v entropia właściwa

Uwzględniając dodatkowo en kinet i potencjaln strumienia jest równa :Es = m (w²/2 + qz + i ) pv=P/q

7)Sposoby doprowadzania i odprowadzania energii.

Sposoby doprowadzania energii do układu - I sposób :ciepło jest przekazywaniem energii nieuporządkowanego ruchu cząsteczek jednego układu termodynamicznego drugiemu. Bodźcem do przekazywania energii na sposób ciepła jest różnica temperatur . Ilość ciepła mierzy się ilością energii przekazywanej w postaci ruchu cząsteczkowego . Dla uproszczenia ten sposób przekazywania energii nazywamy ciepłem. Ciepło nie jest funkcją stanu gdyż jego ilość zależy nie tylko od początku i końca przemiany ale również od jej przebiegu. Nieskończenie mały przyrost ciepła tworzy wyrażenie Pfaffa. Q=Q/m

Q1-2=Qd-Qw

Qd Qw Qc=Q1-2-Qp

Qc1-2=mcT2/T1(T2*T1) - rzeczywiste ciepło właściwe.

Zależność ciepła właściwego od temperatury.

C

dq

q1-2

T T1 T2

Średn. ciep. właściwe CT2/T1=Qc1-2/m(T2-T1)=qc12/T2-T1

Qc1-2=Qc1-2/m

Rzeczywiste ciepło właściwe C=lim Δq/ΔT=dq/dT

Rzeczywiste ciepło właściwe- jest to ilość ciepła potrzebna do ogrzania jednej masy substancji do temperatury T-0,5 →T+0,5

C

q

C

T

Q=cdT₀^T(T-O)

C=dq/dt

Q1-2=mc_T1^T2(T2-T1)

m=nM

Q1-2=n(Mc) _T1^T2(T2-T1)

(Mc) _T1^T2 - średnie kilo molowe ciepło właściwe

Q1-2=VCw_T1^T2(T2-T1)

Cn_T1^T2ciepło właściwe odmierzone do N/m³

Energia strumienia (II sposób)

g

Mt - masa tłocz

h

p,u,v

p - ciśń. czynnika termod

u - energia wewnetrzn.

V - obj właśiwa

U=u m

G=mg = p F energ jednostkowa

Obliczam Es E1=ΔE + E2

Energia doprowadzenia E1 = Es = mes E2=0

Energia strumienia Es idzie w całości na przyrost energii układu;

ΔEu = mt g h + m u = pFh + mu = pv + mu = mpv + mu =

= m(pv+u)=mi = J

Es=J = me_s

Praca ( III sposób dostarczania energii )

K P , T,V Po=0

K - siła z jaką gaz działa na tłok

praca bezwzględna

dl = k dx = pF dx = p dv dl = p dv dl = dl/m

L1-2 = ∫²₁ p dv

Obrazem graficznym pracy jest: P 1 La1-2>Lb1-2

V

Wykres pracy ( pole pod przemiana wyznacza prace )

Praca techniczna - z praca techniczną mamy do czynienia w naczyniach przepływowych czyli układach otwartych (pompy)

p1 1 p2,v2,T2

p2 2 p1,v1,T1

V1 V2

1

V1 = mv1

2 L1-2 = m L12

p1- napełnienie cylindra

1-2 - rozprężenie cylindra temodynamczn (przem zamknięta)

2- p2 - opróżnianie cylindra

Praca całkowita wykonana w układzie:

1. praca ekspansji

Lex = p1 v1 + L12 = m ( p1 V1 + L12)

2.Praca kompresji (opróżniania)

Lk =p2 v2 = m p2 v2

3.całkow praca wykonana przez maszyne przepł .

Lt 1-2= Lex- m(p1 v1 + L1-2 - p1v2)

Lt 1-2= -m ∫²₁ v dp= -∫²₁ v dp

Lt 1-2 = -∫²₁ vdp

Praca zewnętrzna

Lz1-2

Lz1-2 = L1-2 - Lf Lf=∫²₁ T dx - praca tarcia

Praca użyteczna - mamy z nia do czynienia gdy wysuwaj acy się tłok z cylindra musi pokonać ciśnienie otoczenia występuje tzw kompresja otoczenia.

Lz1-2

Lu 1-2=L1-2 - Pot (V2-V1)

1

Lu 1-2

2

Pot

Pot (V2 - V1 ) - praca kompresji otoczenia

Praca wywierana > pracy wew. (indukowanej) > pracy efektywnej (Le )

Li = L wyk - Lf

8)Bilans energii dla układu zamkniętego

Silnik cieplny

ΔU=przyrost energii wewntrznej

dQ- przyrost ciepła

dl[J]-praca energii wewnętrznej

dQ=dU+dl [J]

Q1-2=ΔU+L1-2 dla skrajnej przemiany

dq = du + dl=du+pdv [J/kg]

i = u + pv - entalpia

dq = di - vdp

ΔU = U2 - U1

di = du + pdv + vdp

du = di - pdv - vdp

Jeżeli występuje tarcie to praca zewnętrzna jest mniejsza od pracy bezwzględnej dl2 < pdv

dl2 + dl1 = pdv

Praca tarcia zamienia się na ciepło tarcia

dqc = dq + dq1

dqc - cieplo calkowite

dq - cepło przemiany

dqc = du + pdv

dqc = di - rdp

9)Bilans energii dla układu otwartego.

Maszyna przepływowa

Lt1-2 - praca techniczna wykonana przez maszynę przepływową

m1 , i1 - entolpia czynnika termodynamicznego na dopływie

Qd - strumień ciepła doprowadzony z zewnątrz

2 , i2 - strumień czynnika termodynamicznego wypływający

ΔEu = 0

E1 = m1l1 + Qd

E2 = m2i2 + L1-2

BILANS- Lt12 - =m1i1 - m2i2 + Qd

10)Obieg termodynaiczny

Obieg termodynamiczny - jest to szczególna przemiana termodynamiczna w której stan początkowy i końcowy pokrywają się . Obiegi są lewo i prawo bieżne.

1,2

Parametr termodynamiczny podlega pewnym zmianom w trakcie przemian termodynamicznych.

P=pb

Zmiana p: ΔP= dP=P2-P1

P=f(x,y)

DP=(δP/δX)ydx + (δP/δY)xdy

Nieskończenie mała zmiana parametru może być matematycznie obliczana za pomocą tej formy.

Warunek różniczki zupełnej : δM/δY=δN/δX

Wyrażenie Pfaffa nie spełnia tego warunku. dL , dQ

- silnik cieplny realizuje obieg prawo bieżny.

L = Qd + Qw

-pompa cieplna obieg prawobiezny

Qw=Lob + Qd

11)Druga zasada termodynamiki.

Nie możliwe jest zachodzenie procesów w których nie byłoby

zachowania energii układu i otoczenia. W przyrodzie występują procesy odpowiednio ukierunkowane i wszystkie termodynamiczne procesy zachodzą od stanów bardziej uporządkowanych do mniej , czyli do wzrostu prawdopodobieństwa termodynamicznego.

PLANCK - nie jest możliwe skonstruowanie precyzyjnie skonstruowanej maszyny której działanie polegało by na podnoszeniu i ochładzaniu.

OSWALD - perpetum mobile II rodzaju nie jest możliwe.

CLAUSIUS - Ciepło nie może przejść do ciała o temperaturze wyższej do ciała o temperaturze niższej bez zmiany w otoczeniu.

SCHMIT - nie można całkowicie odwrócić przemiany w której występuje tarcie.

Z tej zasady wynika że aby odwrócić cieplo na pracę muszą istnieć ciała o różnych temperaturach.

12)Przemiany odwracalne i nieodwracalne.

Przemiana termodynamiczna - jest zjawiskiem stanowiącym ciągłą zmianę stanów układu między stanem początkowym a końcowym. Y 2 stan końcowy

Przemiana term.

1 stan początkowy

x

13)Pojęcie entropii.

Entropia układu złożonego jestnrówna sumie entropii podukładu.

W1 W2

W=W1+W2

S=S1+S2

Układ termodynamiczny przechodzi z jednego stanu do drugiego (samorzutnie) bez bodźców zewnętrznych ,z takim przejściem związany jest wzrost prawdopodobieństwa termodynamicznego układu.

W2>W1

Zmiana entropii: ΔS=S2 - S1=k lnW2/W1 entropia rośnie

LnW2/W1>1

Stan równowagi termodynamicznej układu związany jest z osiągnięciem przez entropię max wartości . Entropia jest funkcją stanu układu termodynamicznego.

14)Wykres ciepła T-s

dla silnika cieplnego pole ciepla doprowadzonego wynosi

Qw = a-A1 - WZP -A2 - b-a

Qw = a-A1 - ZZP -A2 - b-a

15)Obieg Carnota.

Sprawność energetyczna wszystkich odwracalnych silników cieplnych działających między dwoma źródłami ciepła o stałej temperaturze jest jednakowa.

a)ekspansja izotermiczna

b)ekspansja adiabatyczna

c)kompresja termiczna

d)kompresja

Lob=L12+L23-L3-L41

Qd=Q12=T1(S1-S2)=T1Δs

Qw=Q34=T2(S3-S4)=T2Δs

Lob=Qd-Qw Qd

η=Lob/Qd

ηc<1

Lob

Qw

16) Gaz doskonały , półdoskonały , i rzeczywisty

Gaz doskonały spełnia następujące prawa i zależności:

1. równanie stanu Cleypeyrona

2. prawo Avogadry

3. stałe ciepło właściwe

Ze względu na to że gaz ma budowę cząsteczkowa to powyższe prawa i zależności będą spełnione gdy:

• objętość cząsteczek jest bardzo mała w porównaniu z całkowitą objętością zajmowaną przez gaż,

• cząsteczki gazu nie oddziaływują na siebie

• obowiązuje zasada ekwipartycji energii tzn równego podziału

T=const pv = const

pconst T/v = const

V = const T/p=const

17)Równanie Clapeyrona. Indywidualna stała gazowa.

Sta termodynamiczny ciała jednorodnego może być na ogół zapisany za pomocą 3 parametrów termodynamicznych.

Równanie wiążące parametry termodynamiczne nazywa się równaniem termicznym.1 f(V,T,P)=0

Należy określić funkcję f na drodze teoretycznej i doświadczalnej wychodząc z ogólnie znanych praw gazowych (Boulea Mariottea, Gay - Lussaca , Charlesa )dochodzi się do prawa uniwersalnego dla gazów doskonałych - Rownanie Clapeerona. pv=m RT

p-ciśnienie absolutne

V - objętość zajmowana przez gaz

m- masa gazu

R - indywidualna stała gazowa ( zależy od rodzaju gazu)

T - temperatura absolutna

Indywidualna stała jest interpretowana jako praca bezwzględna wykonana przez 1 kg gazu podczas ekspansji izobarycznej przy wzroście temperatury gazu o 1⁰C

18)Równanie kaloryczne gazu doskonałego.

Równanie to określa zależność energii wewnętrznej , entalpi , entropii , od parametrów stanu.

U=U(V,T) -energia wewnętrzna

du = (du/dv)t dV + (du/dt)v dt

dQ - PDV = C Dt - PDV

- v = const

c=(du/dT)v + [(du/dv)t + p ]dv/dt

c=Cv , dv=0

Cv=(du/ddT)

C=Cv Cv=(du/dt)u c=Cv + [(du/dv)t + p]dv/dt

- p = c0nstans

c = Cp

c = Cp Cp= Cv + [(du / dv)t + p]R/p , bo (dv/dT)p = R/p

19)Ciepło właściwe przy stałej objętości i stałym ciśnieniu. Równanie Mayera.

- v = const

c=(du/dT)v + [(du/dv)t + p ]dv/dt

c=Cv , dv=0

Cv=(du/ddT)

C=Cv Cv=(du/dt)u c=Cv + [(du/dv)t + p]dv/dt

- p = c0nstans

c = Cp

c = Cp Cp= Cv + [(du / dv)t + p]R/p , bo (dv/dT)p = R/p

20)Zasada ekwipartycji energii.(zasada równego podziału)

na każdy stopień swobody przypada taka sama ilośc energii równa 0,5RT

U = Cv T Cv = 0,5R f-ilość stopni swobody

pf

Gaz jest spreżany

Definiujemy energie wewnętrzną

w pewnym stopniu gazu jako równą

wykonanej przez gaz przy przejściu p

z rozważnego stanu do pewnego

standardowego stanu odniesienia

stan odniesienia (zerowa energia wewnętrzna)

dla V =dążącego do nieskończ. , U od = 0

Zmiana energii wewnętrznej gazu dla przemiany adiabat równa się pracy wykonanej . U - Uod = -∫^v_Vodpdv

Na podstawie rysunku i równania stanu gazu doskonałego otrzymujemy wzór na energie wewnętrzną gazu doskonałego.

U= RT/H - 1 (kappa)

21)Przemiany gazów doskonałych.

T=const pv = const

pconst T/v = const

V = const T/p=const

22)Mieszaniny gazów doskonałych . Prawo Daltona.

Gazy mieszają się ze sobą w dowolnych proporcjach w skutek dyfuzji - po dostatecznie długim czasie ustala się stan równowagi w którym skład mieszaniny jest jednorodny w całej masie.

gi = mi/m = mi / suma mi - udział masy

mi - masa jednego składnika

suma mi - masa całego roztworu

vi = (vi/v)piT - udział objętościowy

zi = ni/n = ni / suma ni - udział kilomolowy

suma gi = 1

PRAWO DALTONA

Każdy składnik mieszaniny zachowuje się tak , jakby sam zajmował całą objętość i wywiera przy tym ciśnienie zwane Pi - ciśienie cząstkowe ( portalne)

Całkowite ciśnienie gazów jest równe sumie ciśnień cząskowych.

p = p1+p2+........+pn = suma Pi

pV = m R T

Rm = suma mi Ri/m = suma gi Ri

23)Równanie van der Waalsa. Krzywa inwersji.

Gaz rzeczywisty różni się właściwościami od gazu doskonałego. Różnice rosną w miarę wzrostu gęstości (ciśnienia) Równanie gazu nie obowiązuje

pv≠RT (du/dv) ≠0 (dT/dp) ≠0

(p+a/v²) *(v-b)=RT - równanie van der Waalsa

24)Krzywe graniczne , punkt potrójny i krytyczny. Stopień suchości pary

T K

punkt krytyczny

krzywe graniczne

x=0 x=1

czas

0<x=mp/m<1

25)Para wodna (nasycona i przegrzana).

26)Wykresy dla pary wodnej: p - v ; T- s ; i-s

w obszarze pary wodnej izobara i izoterma pokrywają się

x1 , x2 -linie o stałym stopniu suchości

(II) - para nasycona sucha

(I) - parametr na linii x=o linia w stanie nasycenia

x = mp/m - stopien suchości pary nasyconej

27)Przemiany pary wodnej.

w obszarze pary wodnej izobara i izoterma pokrywają się

x1 , x2 -linie o stałym stopniu suchości

(II) - para nasycona sucha

(I) - parametr na linii x=o linia w stanie nasycenia

x = mp/m - stopien suchości pary nasyconej

28)Izobaryczny proces wytwarzania pary wodnej. Ciepło parowania.

pb m

woda

1-początek procesu ogrzewania

Tn - temperatura nasycenia albo wrzenia odpowiadająca temp. ciśnienia

p=pb + (m+m1) g / F

1-a - rośnie temp. do Tn

a -b - tempertura stała ale rośnie objętość ; przemiana fazowa związana z przemiana cieczy w gaz.

b - 2 - wzrost temp. ( przegrzewanie pary ).

29)Proces skraplania pary wodnej.

30)Dławienie izentalpowe.

W obszarze pary mokrej (nasconej) izobary i izotermy pokrywają się .

W wyniku dławienia para mokra przechodzi w parę przegrzaną

Proces izentropowy i=const , entalpia się nie zmienia

p1 - ciśnienie w magistrali

x1 - stan szczelności pary mokrej w magistrali między 0-1

W obszarze pary przegrzanej izotermy i izobary przecinaja się , a więc można wyznaczyć stan pary do tego określam:

- ciśnienie

- temperature

- stopień szczelności pary

31)Obieg siłowni parowej (Clausiusa - Rankinea ).

1-parametry pary przegrzanej dopływającej do turbiny

2-parametry pary za turbiną

3-parametry skroplin

4-parametry wody zasilającej dopływającej do kotła

4-1 - proces izobarycznego wytwarzania pary przegrzanej w kotle .

W trakcie tego procesu do czynnika termodynamicznego jest doprowadzane ciepło otrzymane ze spalania paliwa (energia chemicz.)

4-a - proces podgrzewania wody do temp. nasycenia (wrzenia) w kotle

a-b-proces parowania wody (przemiana fazy cekłej w gazową)

b-1 - przegrzewanie izobaryczne pary w podgrzew. kotła (proc. izoba)

1-2 -adiabatyczne rozprężanie pary w turbinie (izentropowe)- w trakcie tej przemiany jest wykonywana praca ekspansji

2-3 - przemiana izobaryczna , a zarazem izotermiczna . Skraplanie pary w trakcie tej przemiany wydziela się ciepło Qw , które jest odbierane przez wodę chłodzącą - skrapla

3-4 - izentropowy , a zarazem adiabatyczny wzrost ciśnienia w pompie obiegowej

4 - zamknięcie obiegu

32)Układ siłowni z gospodarką skojarzoną i rozdzielną.

jw.

33) Powietrze wilgotne.

34) Sprężarkowa i Absorbcyjna pompa ciepła.

Pompa ciepła - to zespół urządzeń realizujący lewo bieżny obieg termodynamiczny w wyniku obrotów którego następuje przepływ ciepła ze źródła o temp. niższej do źródła o temp. wyższej.

35) Porównanie pompy ciepła , chłodziarki i silnika.

36) Przewodzenie ciepła w stanie ustalonym i nieustalonym (prawo Fouriera) i konwekcja .

37) Promieniowanie ciepła.

38) Przepływ ciepła przez przegrody (przejmowanie , przewodzenie i przenikanie ciepła ).

Przenikanie ciepła- jest wypadkową zjawisk

• przejmowanie ciepła z jednej strony ściany

• przewodzenie

• przejmowanie z drugiej strony ściany

Tf1 - temp. ośrodka 1 daleko od ściany

Tw1 - temp. ścianki z jednej strony

Tw2 - temp. z drugiej strony ścianki

Tf2 - temp. ośrodka 2 daleko od ściany

q - natężenie strumienia ciepła

q = α/δ(Tw1 - Tw2) --strumień przewodzenia przez ścianę

q = α2 (Tw2 - Tf2) - strumień od ścianki do ośrodka drugiego

39) Przeponowe wymienniki ciepła (wyminnik współprądowy i przeciwprądowy )

40) Temperatura ścianki , temperatura punktu rosy.

41) Ciepło spalania i wartość opałowa.

Ciepło spalania - Wt [J/kg] , (MWt) [J/kmol) -jest to ilość ciepła otrzymywana w wyniku spalenia zupełnego i całkowitego jednostki paliwa , przy założeniu , że spaliny ochładzane są do temperatury początkowej substratów a para wodna w spalinach pochodząca z wilgoci i spalenia wodoru ulega całkowitemu wykropleniu.

Wartość opałowa Wu[J/kg] ,(Mwu) [J/kmol] - jest to ilość cie4pła otrzymywana w wyniku spalenia zupełnego i całkowitego jednostki paliwa w temperaturze 0⁰C jest umowne , w praktyce nie spełnione.

Spaliny mają temperaturę wyższą od 100⁰C i spaliny unoszą ze sobą nie skroploną pare wodną.

RELACJA MIĘDZY NIMI Wu = Wt - r (k + w)

r - ciepło parowania wody w temp. 0⁰C

K - liczba kilogramów pary wodnej otrzymywanej przy spaleniu 1 kg paliwa wielkość K wynika ze spalenia wodoru

K = 9 H2 kg H2O / kg paliwa

w - udział masowy wilgoci w paliwie ( kg H2O/kgpaliwa)

Dla paliw gazowych

(Mwu) = (MWt) - r Km

Km - liczba kg pary wodnej powstałej przy spaleniu 1 kmola suchego paliwa gazowego.

42) Zapotrzebowanie powietrza do spalania paliwa.

Paliwa stałe	Paliwa gazowe
- C+O2=CO2 12 kg + 32 kg = 44 kg - H2 + ½ O2 = h2O 2 kg + 16 kg = 18 kg - S + O2 = SO2 32 kg + 32 kg = 64 kg -zaopatrzenie tlenu Ot = 8/3C + 8 H2 + S - O2 [kg O/kg pal] -zapotrzebowanie powietzra Lt = Ot/o,23 [kg powietzra/kg paliwa]	- H2 + 1/2O2 = H2O 1m^2 +m^3=1m^3 - CO+1/2O2 = CO2 1m^2 +m^3=1m^3 - CH4+2O2 =CO2 + 2H2O 1m^3 + 2m^3=1m^3+2m^3 - zapotrzebowanie tlenu Ot = ½ (CO2 + H2)+2CH4-O2 - zapotrzebowanie powietrza Lt = Ot/0,21[m^3powietzra/m^3gazu]

współczynnik nadmiaru powietrza Lr > Lt λ = Lr/Lt > 1

43) Zgazowanie paliw.

Proces zagazowywania paliwa polega na zmianie paliwa stałego na gazowe.

paliwo zostaje częściowo utlenione , a otrzymany w ten sposób gaz ma jeszcze pewną wartość opałową , który może być jeszcze dalej wykorzystywany.

Fazy procesu:

-powietrze dopływa do dolnej warstwy paliwa gdzie utlenia się CO2 zgpdnie z z reakcją C + O2 = O2

- w górnej warstwie rozżarzonego paliwas zachodziła reakcja redukcji CO2 na tlenek węgla (ghaz czadowy ) CO2 + C = 2CO

44) Turbiny gazowe.(obieg Joue`a).

1-2 - adiabatyczne sprężanie powietrza w sprężarce

2-3 -izobaryczne dostarczanie ciepła ( izobaryczne spalanie paliwa w komorze spalania)

3-4 - adiabatyczne rozprężanie spalin w turbinie

4-1 - oddawanie ciepła.

praca obiegu : l_t = lt - ls = q - qo [kj / kg]

sprawność teoretyczna obiegu porównawczego :

45) Obiegi tłokowe silników spalinowych.

- silnik z zapłonem iskrowy

obieg teoretyczny:

obieg zreczywisty

ZADANIA

Gorące spaliny przepływają przez podgrzewacz powietrza które zasilają koorę spalania . Temperatura spalin przy dopływie do podgrzewacza tsp = 270 ⁰C , przy wypływie podgrzewacza tsk=210 ⁰C . Początkowa temperatura powietrza tpp=20⁰Czapotrzebowanie powietrza do spalania gazu wynosi mp/mg=18,5 kgp/kgg. Srednie ciepło właściwe powietrza przy stałym ciśnieniu dla tego przypadku ogrzewania określa wzór:

Cpp^t₀ = 1005+0,0481 * t[g/kg*deg]

rzeczywiste ciepło właściwe spalin okresla równanie:

Cps = 1001 + 0,2068 + 0,2269 *10^-4 t² [J/kg deg]

Zamieniając strony ciepła obliczyć temp. powietrza przy wypływie z ogzrewacza tp = ?

rozważamy proces stacjonarny (nie ma gromadzena energii w osłonie bilansowej)

- zapotrzebowanie powietrza do spalania gazu

mp/mg=18,5 kgp/kgg

- bilans podgrzewania powietrza

(mg+mp)isp+mp*isp=(mg+mp)isp+mp+ipk

(1+mp/mg)*isp+mp/mgip = (1+mp/mg) isk + mp/mg *ipk

(1+mp/mg) (isp-isk)=mp/mg(ipk - ipp)

isp - isk=∫^tsk_tspCps dt

ipk-ipp=Cpp^tp2_tpp(tpk - tpp)= (Cpp^tpk₀*tpk - Cpp^tpp₀*tpp/tpk - tpp)*(tpk - tpp) = Cpp^tpk₀tpk - tpp Cpp^tpk₀

---