Адиабатная температура

КАРНО цикл [по имени франц. физика Н.Л.С. Карно (N.LS. Carnot; 1796-1832)] - обратимый круговой процесс, в к-ром совершается превращение теплоты в работу (или работы в теплоту); состоит из последовательно чередующихся двух изотермических процессов и двух адиабатных процессов, осуществляемых с рабочим телом (паром, газом и т.п.). Впервые рассмотрен (1824) в связи с определением кпд тепловых машин. Кпд К.ц. г не зависит от св-в рабочего тела и определяется темп-рами теп-лоотдатчика 7i и теплоприёмника Тг, n. = (7i~7~2)/7i. Кпд любой тепловой машины не может превосходить кпд К.ц. (при тех же Т\ и Т2).

Для адиабатных процессов расширения 4-5 и сжатия 1-2 по уравнению (2-35) имеем:

или, поскольку для адиабатных процессов 12 к 34 справедливо соотношение температур,

КАРнб ЦИКЛ [по имени франц. физика Н. Л. С. Карно (N. L. S. Carnot; 179B —1832)] — обратимый круговой процесс, состоящий из двух изотермических процессов и двух адиабатных процессов. На рис. изображён К. ц., совершаемый идеальным газом (р — давление газа, V — его объём). В процессе 1—1' изотермич. расширения при абсолютной температуре Г, газу сообщается, теплота (Qt > 0), а в процессе 2—2' изотермич. сжатия при абс. темп-ре Т2 < Т, от газа отводится теплота (Qa < 0). Термический кпд ч< К. ц. не зависит от природы рабочего тела (теорема Карно): т]. = 1 — Тг/1\. К. ц. позволяет определить теоретически возможное макс, значение термич. кпд теплового двигателя. Термич. кпд ть любого

Для осуществления идеального цикла Карно принимаются следующие условия: порция рабочего тела постоянна и не меняет своих физико-химических свойств, имеются два источника тепла (горячий и холодный), цикл обратим. Идеальный цикл Карно (рис. 12, а) состоит из двух изотермических и двух адиабатных процессов. В первый период газ расширяется при постоянной температуре 7\ по изотерме /—2, получая от нагревателя с температурой 7\ тепло <7i. и совершает положительную работу. Во второй период газ в процессе 2—3 расширяется адиабатически до тех пор, пока температура газа не станет равной температуре холодильника Г2- В третий период происходит изотермическое сжатие газа внешними силами в процессе 3—4, в котором от газа в холодильник с температурой Т2 передается количество тепла
Камера орошения ОКФ предназначена для осуществления политропных или адиабатных процессов обработки воздуха водой. Оросительная система камеры

Камеры орошения ОКС также предназначены для политропных и адиабатных процессов обработки воздуха водой. Оросительное устройство камеры имеет две системы обработки воздуха водой: политропную систему орошения, в которой осуществляется вертикальное распыление и затем вторичное дробление капель жидкости на сетках; адиабатную оросительную систему, которая обра-вует межфазную поверхность контакта методом противоточного распыла. Схема камеры ОКС представлена на рис. 5-22, технические характеристики — в табл. 5-9. Политропная система орошения оснащена форсунками УЦ14-10Х15 е выходным диаметром 14 мм, а адиабатная — форсунками УЦб-5,5 X 5,5 с выходным диаметром 6 мм. Расходные характеристики форсунок приведены «и рис. 5-23. Остальные характеристики камеры ОКС такие же, что и у камеры ОКФ.

Рис. 5.6. Диаграммы потоков энергии для адиабатных процессов сжа« тия (а) и расширения (б) газа

39. Корабельщиков Н. И. К расчету адиабатных процессов при переменной теплоемкости. «Известия вузов. Машиностроение», 1966, № 2.

Из рассмотрения цикла следует, что изменение внутренней энергии в адиабатном процессе расширения и в адиабатном процессе сжатия происходит в интервале одних и тех же температур TI и Т 2, но только в противоположных направлениях. Поэтому эти изменения внутренней энергии, а следовательно, и соответствующие им работы адиабатных процессов в цикле численно равны, но противоположны по знаку. Следовательно, полезная работа, получаемая в результате протекания всего цикла Карно, равна разности работ изотермических процессов — расширения и сжатия. Графически эта полезная работа измеряется площадью замкнутого контура цикла — площадью / — 2 — 3 — 4—1.

Отношение большего объема к меньшему принято называть, в зависимости от характера процесса, степенью расширения или степенью сжатия. Пользуясь этими наименованиями, мы можем сказать, что у двух адиабатных процессов в цикле Карно степень расширения равна степени сжатия.

ствует точка А на рис. 16.1, т.е. ta = 1700 °С. Естественно, адиабатная температура будет максимальной для с т е-хи о метрической смеси,

т. е. для ав = 1. Она называется теоретической /т. В примере на рис. 16.1 /Т = 2000°С. С увеличением ав в продуктах сгорания появляется «лишний» воздух, на нагрев которого также затрачивается теплота, поэтому адиабатная температура уменьшается. Теоретическая температура горения некоторых газообразных топлив в холодном воздухе, рассчитанная без учета диссоциации, составляет:

Действительная температура оказывается тем ниже адиабатной, чем больше теплопотери (в основном излучением) из зоны горения на холодные стены топки и в окружающую среду, и обычно отличается от нее на 20—25 %. При нагреве воздуха или обогащении его кислородом адиабатная температура увеличивается.

Абсолютная температура 8 Абсолютно черное тело 90 Абсолютное давление 7,8 Адиабатная температура горения 129 Адиабатный процесс 14, 32, 39

2. При увеличении температуры irB горячего воздуха возрастают полезное тепловыделение QT в топке и адиабатная температура Та горения. Эмиссионное свойство среды остается практически неизменным. При постоянной величине\FOT рост QT ведет к повышению температуры Фт на выходе из топки.

4. При вводе газов рециркуляции в активную зону горения полезное тепловыделение QT в топке увеличивается согласно уравнению (66). Однако при этом на величину rVr возрастает объем продуктов сгорания. Так как (Q% + Qb)/[(\ + r) Vr] уменьшается с ростом г сильнее, чем возрастает величина г/р/[(1 + г) Vr], то адиабатная температура Оа падает, количество теплоты At, воспринимаемое экранами, уменьшается, а температура газов на выходе из топки От растет.

Согласно опытным данным, при переходе к турбулентному режиму течения в пограничном слое адиабатная температура стенки возрастает (рис. 2.13). В диапазоне 0,6 ^ Рг < 6 результаты интегрирования выражения (2.96) могут быть аппроксимированы формулой r(Pr) = ]/Pr Так как Cp = kR/(k-l) и

где Те ~ адиабатная температура стенки; г — коэффициент восстановления температуры.

Входящие в формулу (2.100) адиабатная температура Те стенки и коэф-

Откладывая на Я, /-диаграмме значение ЯГ=<ЭРН, найдем на пересечении с кривой, построенной для выбранного значения <хв, соответствующую адиабатную температуру. Например, значениям <хв=1,25 и QpH=:36,7 МДж/м3 соответствует точ-ка А на рис. 16.1, т. е. ki=17000C. Естественно, адиабатная температура будет максимальной для сте-х неметрической смеси, т. е. для ав=1. Она называется теоретической fa. В примере на рис. 16.1 гт=2000°С. С увеличением

ав в продуктах сгорания появляется «лишний» воздух, на нагрев которого также затрачивается теплота, поэтому адиабатная температура уменьшается. Теоретическая температура горения некоторых топлив в холодном воздухе, рассчитанная без учета диссоциации, составляет: