Файл: Практическая работа 6 Дисциплина термодинамика и теплопередача тема теплогенерация Цель ознакомление с методиками расчёта термодинамических процессов.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.03.2024

Просмотров: 14

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Практическая работа № 6

Дисциплина – термодинамика и теплопередача

ТЕМА: теплогенерация

Цель – ознакомление с методиками расчёта термодинамических процессов.

В котельной установке при сжигании топлива при температуре t1 выделяется q1 количества теплоты, необходимой для получения перегретого пара с температурой t1. Температура окружающей среды t2.

Определить изменение энтропии, потерю эксергии, и эксергетический

КПД в процессе теплообмена между продуктами сгорания и паром, оценить

степень термодинамического совершенства котельной установки.
Исходные данные к заданию практической работы.

Таблица 1


Вариант

, кДж/кг

, °C

, °C

, °C

1

32000

1900

500

20

2

32100

1950

510

22

3

32200

2000

520

24

4

32300

2050

530

26

5

32400

2100

540

28

6

31900

1850

490

30

7

31800

1800

480

18

8

31700

1750

470

16

9

31600

1700

460

14

10

31500

1650

450

12

11

32000

1950

520

24

12

32200

2050

530

30

13

32300

2100

490

18

14

32400

1850

480

16

15

31900

1750

460

14

16

31800

1700

450

12

17

31700

1650

520

20

18

31600

1950

530

22

19

31500

2050

490

24

20

31400

1800

520

16




Контрольные вопросы

1 Назовите виды необратимости в реальных циклах тепловых двигателей.

Чем обусловлен каждый из них?

2 Как определяется максимальная работоспособность теплоты и потеря

работоспособности в необратимых циклах?

Методические указания

В реальных тепловых двигателях преобразование теплоты в работу связано с протеканием сложных необратимых процессов, поэтому анализ циклов теплосиловых установок осуществляется в два этапа: сначала анализируется теоретический (обратимый) цикл, затем реальный (необратимый) цикл с учетом основных источников необратимости.

Прежде чем приступить к решению задачи необходимо изучить виды необратимостей реальных тепловых двигателей. Как известно, возрастание энтропии изолированной системы, в которой протекают необратимые процессы, неразрывно связано с потерей работоспособности. При этом следует определить максимальную работоспособность за счёт теплоты (эксергию теплоты) термодинамической системы:
,

затем найти работоспособности с учётом необратимости:

.

Потерю эксергии (работоспособности) определить по разности эксергий:



Возрастание энтропии определяется из уравнения Гюи-Стодолы:

.

В заключение определяют эксергический КПД котельной установки:

.


Пример выполнения задания
Дано:

t1= 1900 °С; q1 = 32000 кДж/кг; t1= 500 °С; t2= 20 °С. .

Решение

T1  1900+273=2173 К;

T1   500+273=773 К; T2  20+273 = 293 К.

Максимальная работоспособность (эксергия) обратимого цикла

Карно в интервале температур отT1 до T2:

кДж/кг.

Работоспособность необратимого цикла Карно в интервале температур от

T 1 до T2 :

кДж/кг.

Потеря работоспособности:

кДж/кг.

Возрастание энтропии:



кДж/кг·K.

Эксергетический КПД: .

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1) Иванова, И.В. Общая теплотехника: учебное пособие по дисциплине «Техническая термодинамика» для студентов направления подготовки 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» [Электронный ресурс] : учебное пособие / И.В. Иванова, А.Ф. Смоляков, А.А. Куликов [и др.].—Электрон. дан.—СПб.

2) СПбГЛТУ (Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет), 2016 — 89 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=74024 —Загл. с экрана.

3) Карминский,В.Д. Техническая термодинамика и теплопередача [Электронный ресурс] : . — Электрон. дан. — М. : УМЦ ЖДТ (Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте), 2005—224 с.—Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=59062 — Загл. с экрана.

4) Новиков, И.И. Термодинамика [Электронный ресурс] : учебное пособие. — Электрон. дан. — СПб : Лань, 2009 — 590 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=286 — Загл. c экрана.