Хелпикс

Главная

Контакты

Случайная статья



Жылу алмасу аппараттарының түрлері.

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 21Следующая ⇒


3.Жылу алмасу аппараттарының түрлері.

 

Темір қабырғаның жылу өткізгішінің термиялық қарсыласуы аз болады lim(δ/λ)®0

                                  (в)

Яғни, a2>>a1 болса , к@a1 болады, ал  a1>>a2 болса , к@a2 болады.

Аталған бір қабатты темірдін қабырғасы үшін формула:

 

,                                      (г)

Ол жылу берілудін жалпы қарсыласу мәніне сәйкес келеді::

                                       (д)

Яғни, жалпы термиялық қарсыласу аз болған сайын соншалықты «к×Н» мағынасы үлкен болады.

 және  термиялық қарсыласудын мағынасы a1 және a2 байланысты емес, сонымен қатар Н1 және Н2 беткей көлеміне байланысты болады.

Сонымен жалпы термиялық қарсыласуды азайту үшін ең үлкен термиялық қарсыласуды азайту кажет.

4.Жылу алмасу аппараттарының есебі.

Жылудың ыстық көзімен тепе-теңдік емес жылуалмасудың әсерінен туатын эксергетикалық шығындарды болдырмау үшін жұмыстық дене ретінде отын жанған кезде пайда болатын газдарды қолданған тейімді. Жану өнімдерін пайдалануды отын тікелей цилиндрлерде жағылатын іштен жанатын қозғалтқыштарда (ІЖҚ) іске асыруға болады. ІЖҚ цилиндрдің ішінде жылжымалы поршен орналасқан (10.1 сурет).

ІЖҚ теориялық циклы жұмыстық денені цилиндрде адиабатамен 1-2 сығудан, изохорамен 2-3 немесе изобарамен 2-7 жылуды алып келуден, адиабатамен 3-4 немесе 7-4 ұлғаюдан және изохорамен 4-1 жылуды алып кетуден тұрады (10.1 сурет). Нақты қозғалтқыштарда жылуды алып кету отынды жағу жолымен іске асырылады. Егер бензиннің буы цилиндрге берілмей тұрып жағуға қажет ауамен араластырылса, онда қоспа цилиндрде лезде жанып кетеді; жылу алып келу изохора процесіне жақын. Егер цилиндрде тек қана ауа сығылса, ал осыдан кейін тозаңдатып отын бүркілсе, онда жану процесінде қысым  шамамен тұрақты болып қалатындай етіп сұйық отынды беруді реттеуге болады, яғни шартты изобаралық жылу алып келу туралы айтуға болады. Қозғалтқыштың цилиндрі ұзын, ал поршеньнің жүрісі өте үлкен болмас үшін іштен жанатын қазғалтқыштарда жану өнімдерінің ұлғаюын атмосфералық қысымға -дейін емес, ал одан жоғарырақ қысымға -ге дейін іске асырады; осыдан кейін шығу қақпағын ашып ыстық (температурасы  тең) жану өнімдерін атмосфераға лақтырады. Осы процестерді іске асырған кезде артық қысым  босқа жоғалады. Цилиндрдің толық көлемінің жану камерасының көлеміне қатынасын қозғалтқыштың сығу дәрежесі деп атайды. Идеал циклға қолдансақ:

 

                     а)                                               б)

10.1 сурет. Іштен жанатын қозғалғыштардың циклдары:

а)  диаграммада; б)  диаграммада;

в) поршеньмен жабдықталған цилиндрдің сұлбасы.

 

Сығу дәрежесі циклдың термиялық ПӘК анықтайтын негізгі параметр болып табылады. Нүктелер 1 және 4 бір-бірінің үстінде жататын екі циклды қарастырамыз; осы циклдардың біреуінің ( ), басқасымен  салыстырғанда, сығу дәрежесі  жоғарырақ. -ның үлкенірек мағынасына сығу процесінің 1-2 соңындағы жоғары температура сәйкес келеді. Демек, изохора   диаграммада изохорадан 2-3 жоғары орналасады. Жоғарыдағы суреттен мынаны байқауға болады:   циклында алып келінген жылудың мөлшері  (аудан ).  циклында алып келінген жылудың мөлшерінен (аудан ) артық. Екі циклда да алып келінетін жылудың мөлшері  бірдей (аудан ). Демек, термиялық ПӘК  циклында артық. Сығу дәрежесі өскен сайын іштен жанатын қозғалғыш циклының термиялық ПӘК артады. Мысалы  болған жағдайда жанатын цикл үшін  мен  байланыстыратын аналитикалық тәуелділікті алу қиын емес. Жылу сыйымдылық тұрақты болса:

Егер сығылу және ұлғаю процестерінің адиабата көрсеткіші  бірдей болса, онда жоғарыдағы формулаға сәйкес

,

Олай болса қарастырылып отырған цикл үшін

 

10.2 сурет.  болған жағдайда жылу алып келінетін ІЖҚ термиялық ПӘК мен сығу дәрежесінің арасындағы (адиабата көрсеткішінің әртүрлі мағыналарындағы) тәуелділік.

Қарастырылған суретте отын  болған жағдайда жанатын циклдың адиабата көрсеткіші әр түрлі болған кездегі термиялық ПӘК пен сығу дәрежесінің арасындағы тәуелділіктердің қисықтары келтірілген.

Сығу дәрежесі  өскен сайын ІЖҚ ПӘК артатындығы жоғарыда айтылып кеткен. Бұл  өскен сайын циклдың ең жоғарғы температурасының көтерілуімен, яғни тепе-теңдік емес жанудан эксергияның шығыны төмендейтіндігімен түсіндіріледі.

Карбюратормен жабдықталған қозғалтқыштарда ең жоғары сығу дәрежесі отын мен ауа қоспасының өз бетімен от алуымен шектеседі және 9-10 аспайды. Поршеньнің көмегімен ауаны сығатын дизельдерде , бұл циклдың ПӘК елеулі көтеруге мүмкіндік береді. Бірақ сығу дәрежесі бірдей болған жағдайда дизельдерде іске асырылатын және  болған жағдайда жылу алып келінетін циклдың ПӘК  болған жағдайда жылу алып келінетін циклмен салыстырғанда төмен. Өйткені,  болған жағдайда жылу алып келінетін циклмен (сызық 2-3) жылудың мөлшері  болған жағдайда алып келінген (сызық 2-7) жылудың мөлшерінен артық, ал қарасытырылып отырған циклдарда салқын көзге берілетін жылудың мөлшері бірдей. Отын  және  болған жағдайларда жансын делік. Ең жоғарғы жану температурасы  болған жағдаймен салыстырғанда  болған жағдайда төмен, яғни  процесінде тепе-теңдік емес жанудан эксергияның шығыны жоғары. Жоғарыдағы суретте қарастырылған 1-2-7-4 циклы үшін алдын ала ұлғаю дәрежесі деген ұғым енгізілген:

мұнда  және  – 7 және 2 нүктелеріндегі меншікті көлемнің мағыналары (жоғарыдағ а сурет). 1-2-7-4 циклында алып келінген жылудың, мөлшері былай анықталады: .

1-2-7-4 циклының термиялық ПӘК мына формуламен анықталады: . Жылу біріктіріліп алып келінетін цикл екі адиабатадан (1-2 және 4-5 сызықтары), екі изохорадан (2-3 және 5-1 сызықтары) және бір изобарадан (сызық 3-4) тұрады. Алып келінген жылудың мөлшері: . Алып кетілген жылудың мөлшері: . Циклдық (1-2-3-4-5) термиялық ПӘК формуламен анықталады: .

Жыұмыстық дене ретінде «қою» (ауамен араласпаған) жану өнімдерін (эксергиясы жоғары) пайдаланатын ІЖҚ ПӘК жылу машиналарының басқа түрлерінің ПӘК салыстырғанда өте жоғары. Бірақ поршеньнің ілкерлемелі-кері қозғалысы тудыратын инерциялық күштер циклдердің өлшемі мен біліктік айналу жилігі өскен сайын арта түседі; осылар қуаты үлкен ІЖҚ жасауға бөгет болады.

 

                       а)                                б)

10.3 сурет. Жылу біріктіріліп алып келінетін ІЖҚ циклы:

а)  диаграммада; б)  диаграммада.

ІЖҚ үлкен кемшілігіне тұтынатын отынның (сұйық немесе газ) сапасына жоғары талап қойылатыны жатады. ІЖҚ тасымалдауға арналған қондырғыларда (бәрінен бұрын автомобильдер, тепловоздар мен кішкентай ұшақтар) таптырмайтын қозғалтқыш ретінде қолданылады. ІЖҚ электр энергиясын өндіретін генераторды іске қосатын стационар қозғалтқыш ретінде де қолданылады.

                                                                                                                   [kgl]

[gl] ТАҚЫРЫП13Энергетикалық отын[:]

Дәріс мақсаты: Отын құрамы оның сипаттамасы және қатты, сұйық және газ тәрізді отын

туралы түсінік беру

Дәріс жоспары:

1. Қатты, сұйық және газ тәрізді отын.

2. Отын құрамы.

3. Отын сипаттамасы.

4. Отынның элементарлық құрамы.

5. Жану жылулығы.


⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒
  

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.