Максимальной температуре

Увеличение КПД ДВС с ростом степени сжатия е объясняется связанным с этим повышением максимальной температуры цикла, т. е. уменьшением потерь эксергии от неравновесного горения. Максимальная степень сжатия в карбюраторных двигателях ограничивается самовоспламенением топливовоздушной смеси и не превышает 9—10. В дизелях, в которых поршень сжимает воздух, е» ж 18, что позволяет существенно повысить КПД цикла. Однако при одинаковых степенях сжатия цикл с подводом теплоты при p = const, реализуемый в дизелях, имеет меньший КПД, чем цикл с подводом теплоты при v = const, поскольку при одинаковом количестве отданной холодному источнику теплоты количество подведенной при и = const (по линии 2-3 на рис. 6.2, б) теплоты больше, чем при р = const (линия 2-7). При сгорании при p = const максимальная температура горения, как это видно из рис. 6.2, б, оказывается меньше, чем при v — const, а значит, потери эксергии от неравновесного горения выше.

В современных турбинах и реактивных двигателях важнейшей деталью является лопатка турбины. Мощность реактивного двигателя IB большой степени зависит от максимальной температуры рабочего тела (газа), при которой длительное время могут работать лопатки. В современных реактивных двигателях лопатки турбин разогреваются до 700—900°С, и имеется тенденция повышения этой температуры.

изменения при меньшем приложенном усилии, чем при деформировании ненагретой стали. Все металлы и сплавы имеют тенденцию к увеличению пластичности и уменьшению сопротивления деформированию при повышении температуры в случае выполнения ряда требований, предъявляемых к процессу нагрева. Так, каждый металл должен быть нагрет до вполне определенной максимальной температуры. Если нагреть, например, сталь до температуры, близкой к температуре плавления, наступает пережог, выражающийся в появлении хрупкой пленки между зернами металла вследствие окисления их границ. При этом происходит полная потеря пластичности. Пережог исправить нельзя, пережженный металл может быть отправлен только на переплавку.

Эффективность метода отключения цилиндров наиболее высока на режиме холостого хода как предельном случае режима малых нагрузок. При испытаниях легкового автомобиля с отключением цилиндров расход топлива снизился на 20%, особенно заметно снизился выброс углеводородов (40 ... 50%), но возросли выбросы NOX из-за повышения максимальной температуры цикла в работающих цилиндрах. В ездовом цикле относительное время работы двигателя с отключенными цилиндрами составляет до 85%.

Снижение выбросов продуктов неполного сгорания при одновременном повышении максимальной температуры цикла сопровождается ростом выбросов окислов азота. Учитывая весомость NOX в балансе токсичных выбросов, необходимо в некоторых случаях пойти на заведомое ухудшение процесса сгорания с целью снижения максимальных температур цикла, определяющих образование окислов азота. Для этого применяют рециркуляцию — перепуск во впускную систему части ОГ, которые попадают в камеру сгорания как инертный заряд, обладающий высокой теплоемкостью (в 1,5 раза выше, чем воздуха). При этом часть теплоты сгорания топлива дополнительно затрачивается на нагрев инертной массы, тем самым снижается максимальная температура цикла и образование NOX.

Определить относительную координату xa/s и значение максимальной температуры в пластине ta, а также плотности теплового потока на поверхностях пластины qci и
1-62. Определить значение to и координату х« максимальной температуры в пластине с равномерно распределенными внутренними источниками теплоты
Определить координату и значение максимальной температуры в пластине Х0 и to, а также температуры на поверхностях пластины

Относительная координата максимальной температуры в плас-'тине при <7t) = const, X=const,. несимметричном температурном поле и граничных условиях третьего рода

В результате расчета определить температуру воды в конце первого хода 0 и на выходе из второго хода to, а также координату хт и значение ftm максимальной температуры воды в первом ходе.

Координата максимальной температуры воды в первом ходе оп ределяется формулой

Как показано в § 3.3, наибольший термический КПД в заданном диапазоне температур имеет цикл Карно. При его осуществлении предполагается использование горячего источника с постоянной температурой, т. е. фактически с бесконечной теплоемкостью. Между тем на практике в работу превращается теплота продуктов сгорания топлива, теплоемкость которых конечна. Отдавая теплоту, они охлаждаются, поэтому осуществить изотермическое расширение рабочего тела при максимальной температуре горения не удается. В этих условиях необходимо установить общие принципы, определяющие наибольшую термодинамическую эффективность теплосилового цикла, в частности, с позиций потери эксергии.

В этом случае при задержке во времени на переработку накопленного вторичного ядерного топлива 6 месяцев удалось бы получить время удвоения порядка 5 лет [11]. Наиболее подходящим вариантом реактора БГР, отвечающим этим условиям, является высокотемпературный реактор с засыпанным в пустотелых перфорированных кассетах керамическим микротопливом и продольно-поперечным охлаждением топливного слоя гелиевым теплоносителем. При температуре гелия на выходе из активной зоны 750—800° С удается снизить затраты энергии на прокачку гелия до 8% и обеспечить объемную плотность теплового потока 700 МВт/м3 при максимальной температуре топлива 1000° С [12].

В высокотемпературных газоохлаждаемых реакторах в качестве ограничивающих факторов выступают предельно допустимая температура ядерного топлива и перепад давления, приходящийся на активную зону, который характеризует допустимые затраты энергии на прокачку теплоносителя. Таким образом, необходимо при одинаковой максимальной температуре топлива или одинаковой разности температур ДГ = ДГ:5+Д7'Тв топлива в шаровых твэлах и газом найти такой вариант активной зоны, который обладал бы минимальным гидродинамическим сопротивлением при заданных геометрических размерах активной зоны, тепловой мощности и параметрах газового теплоносителя.

Образование окиси азота NO определяется максимальной температурой цикла, концентрациями азота и'кислорода в продуктах сгорания и не зависит от природы топлива. При максимальной температуре цикла в камере сгорания дизеля и бензинового двигателя порядка 1800 ... 2800 К из окислов азота образуется только NO. Под воздействием кислорода в составе отработавших газов в системе выпуска двигателя и далее в атмосфере NO окисляется в NO.,. Этот процесс в атмосфере протекает крайне медленно, за сутки до 50% по объему.

Таким образом, рассматриваемый способ интенсификации теплообмена в каналах отличается от других известных особенно значительным увеличением как теплообмена а*/%, так и гидравлического сопротивления ?*/?. Последнее и является его наиболее слабым местом. Выполним оценку эффективности интенсификации теплообмена с помощью проницаемого высокотеплопроводного заполнителя, используя в качестве критерия сравнение мощностей, затрачиваемых на прокачку теплоносителя в канале с матрицей и без нее при одинаковых габаритах, плотности внешнего теплового потока и одинаковой максимальной температуре стенки канала на его выходе.

Полуформы и стержни, изготовленные из формовочных смесей горячего отверждения, подвергают тепловой обработке. Уплотненные полуформы и стержни вначале выдерживают на воздухе в течение 6 - 20 ч, затем их помещают в электрические калориферные печи периодического и методического действия и нагревают до 220 - 250°С. При максимальной температуре выдержка составляет 2 ч. После охлаждения форм до 50-60°С их выгружают из печи и направляют на обжиг.

Вместимость гидробака для машин с нетеплонапряжен-ным гидроприводом (скреперы, автогрейдеры, автокраны и др.) можно выбирать на основе теплового расчета гидросистемы, задавшись предельной установившейся температурой при максимальной температуре окружающего воздуха. На графике (рис. 93) приведены зависимости вместимости и площади теплоотдачи гидробака от количества теплоты, выделяемой гидроприводом, когда температура окружающего воздуха равна 30°С, а коэффициент теплоотдачи k = 10 Вт/м • гр . Определив расчетом количество теплоты, выделяемой гидроприводом, можно поданным графикам предварительно выбрать вместимость гидробака.

Огнеупорными материалами, выдерживающими высокие температуры (до 1300 °С), являются шамотобетон, шамотный кирпич и др. Изоляционный слой при высоких рабочих температурах (до 900 °С) выполняют из диатомовых (или асбодиатомовых) плит и кирпичей, а при относительно низких рабочих температурах (до 400 — 600 °С) — из перлита, совелита, асбовермикулита, асбозурита, асбеста и др. В котлах с газоплотными мембранными Панелями при максимальной температуре за экранами до 400 °С широко используют плиты из изоляционных материалов, которыми покрывают также трубопроводы, например известно-кремнеземистые.

В установке, показанной на рис. 9.16,6, подвод теплоты к газовому циклу происходит при высоком давлении за компрессором 10 в камере сгорания 12, а к паровому — при низком давлении за газовой турбиной 11 в котле /. Подвод топлива осуществляется как в камере сгорания, так и в котле. При одной и той же максимальной температуре цикла перед газовой турбиной (923-1123 К) КПД установки с вы-

Как показано в § 3.3, наибольший термический КПД в заданном диапазоне температур имеет цикл Карно. При его осуществлении предполагается использование горячего источника с постоянной температурой, т. е. фактически с бесконечной теплоемкостью. Между тем на практике в работу превращается теплота продуктов сгорания топлива, теплоемкость которых конечна. Отдавая теплоту, они охлаждаются, поэтому осуществить изотермическое расширение рабочего тела при максимальной температуре горения не удается. В этих условиях необходимо установить общие принципы, определяющие наибольшую термодинамическую эффективность теплосилового цикла, в частности, с позиций потери эксергии.

3. Особенно заметно снижается расход энергии на трансформацию тепла в многоступенчатых установках по сравнению с одноступенчатыми при потребности в холоде или тепле разных параметров (температур). В этих условиях в многоступенчатых установках снижается затрата энергии на трансформацию тепла в меньшем интервале температур, т. е. на получение холода при более высокой температуре tw или на получение тепла при более низкой температуре ts. В одноступенчатой установке, как правило, весь холод должен вырабатываться при минимальной температуре ts или все тепло должно получаться при максимальной температуре tB.