Адиабатном расширении

Единственная возможность осуществления в этих условиях цикла, состоящего только из равновесных процессов, заключается в следующем. Теплоту от горячего источника к рабочему телу нужно подводить изотермически. В любом другом случае температура рабочего тела будет меньше температуры источника Т\, т. е. теплообмен между ними будет неравновесным. Равновесно охладить рабочее тело от температуры горячего до температуры холодного источника Т?, не отдавая теплоту другим телам (которых по условию нет), можно только путем адиабатного расширения с совершением работы. По тем же соображениям про-

На рис. 5.5 неравновесный процесс адиабатного расширения пара изображен условно штриховой линией 1-2'. При том же перепаде давлений р\—рч срабатываемая разность энтальпий А,— А2, = ДА получается меньше, чем ЛЛо, в результа-

Теоретический цикл ДВС состоит из адиабатного сжатия 1-2 рабочего тела в цилиндре, изохорного 2-'' или изобарного 2-7 подвода теплоты, адиабатного расширения 3-4 или 7-4 и изохорного

Для определения удельных объемов применяют различные методы. Наиболее простой — прямое определение массы газа и занимаемого им объема. Для реального газа, отклонение которого от идеального газового состояния хорошо известно, используют относительный метод. Можно использовать также методы определения удельного объема, основанные на эффекте расширения газа: метод адиабатного расширения газа и метод последовательного изотермического расширения.

Решение: Находим на й-диаграмме (рис. 3.2) начальную энтальпию пара z0 и энтальпию пара ц в конце адиабатного расширения. Энтальпия пара /0 при заданных начальных параме-

трах парато и t0 равна z'0 = 3350 кДж/кг, а энтальпия пара /, после адиабатного расширения пара до р\ = 1,6 МПа равна /, = 3150 кДж/кг.

Решение: Находим на is- диаграмме (рис. 3.3) начальную энтальпию пара z'0 = 3235 кДж/кг и энтальпию пара в конце адиабатного расширения г, = 3080 кДж/кг.

Решение: Находим на й-диаграмме (рис. 3.4) начальную энтальпию пара г'0 = 3250 кДж/кг и энтальпию пара в конце адиабатного расширения z'i = 3115 кДж/кг.

Решение: Находим на м-диаграмме (рис. 3.6) начальную энтальпию пара г'0=3400 кДж/кг и энтальпию пара в конце адиабатного расширения г, = 3290 кДж/кг.

Решение: Находим на й-диаграмме (рис. 3.8) начальную энтальпию пара z'0 = 3162 кДж/кг и энтальпию пара в конце адиабатного расширения z'i = 3010 кДж/кг.

г'о = 3304 кДж/кг и энтальпию пара в конце адиабатного расширения

Поскольку k > 1, то в координатах р, v (рис. 4.4) линия адиабаты идет круче линии изотермы: при адиабатном расширении давление понижается быстрее, чем при изотермическом, так как в процессе расширения уменьшается температура газа.

Адиабатный процесс (рис. 4.12). При адиабатном расширении давление и температура пара уменьшаются и перегретый пар становится сначала сухим, а затем влажным. Работа адиабатного процесса определяется выражением

т. е. располагаемая работа при адиабатном расширении равна располагаемому теплоперепаду.

где z0 — энтальпия пара при начальных параметрах пара, кДж/кг; Va — энтальпия пара при адиабатном расширении пара от начального его состояния до конечного, кДж/кг; г„ — энтальпия пара при конечных параметрах пара, кДж/кг. Значения относительного внутреннего кпд паровых турбин находятся в пределах 0,7...0,88.

где гп.а — энтальпия пара при адиабатном расширении пара от начального состояния до давления, при котором обеспечивается отбор, кДж/кг; r]'oi — относительный внутренний кпд части высокого давления (до отбора).

где zia — энтальпия пара при адиабатном расширении пара от давления отбора до давления в конденсаторе, кДж/кг; ц "0, — относительный внутренний кпд части низкого давления (после отбора).

Решение: Энтальпию пара ZQ при заданных начальных параметрах пара ро и /о находим по is-диаграмме (рис. 3.13): 4 = 3315 кДж/кг. Энтальпии пара гп.а и г1Л, получаемые при адиабатном расширении от состояния р0, t0 до ра и от ра, /„ до pf, находим, построив процесс адиабатного расширения пара на iy-диаграмме (рис. 3.13): zn.a=2640 кДж/кг; z,.a=2240 кДж/кг.

В турбине при адиабатном расширении без потерь

Поскольку &>1, то в координатах p, v (рис. 4.4) линия адиабаты идет круче линии изотермы: при адиабатном расширении давление понижается быстрее, чем при изотермическом, так как в процессе расширения уменьшается температура газа.

Адиабатный процесс (рис. 4.12). При адиабатном расширении давление и температура пара уменьша-

Пренебрегая -начальной скоростью потока перед аппаратом из-за ее незначительности, можно скорость потока при адиабатном расширении определять по формуле