Файл: Васильев В.К. Термодинамические основы исследовательского проектирования судовых энергетических установок.pdf

Постоянная величина этого отношения может быть рассчитана по начальной точке процесса, которая обычно задается и все пара­ метры которой известны. Для изобарных процессов, рассчитанных в табл. 34, значения этой постоянной будут:

Величина этой константы зависит только от величины давления р данной изобары (оба процесса: 2'—2 и 2а— 2 идут при давлении

т

30 бар, и постоянное отношение — для них получилось одинако­

вым). При увеличении давления константа уменьшается.

§ 36. ПРИМЕР РАСЧЕТА ПРОИЗВОЛЬНОГО ПРОЦЕССА

РАСШИРЕНИЯ 1—2.

РАСЧЕТ НЕОБРАТИМЫХ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ПРОЦЕССОВ [С УЧЕТОМ ЗАВИСИМОСТИ ИХ ПАРАМЕТРОВ ОТ ДАВЛЕНИЯ

Термодинамические параметры в характерных точках процессов рассчитаны в разделе I табл. 33. В разделе II этой таблицы рассчи­ таны приращения А параметров при переходе по линии процесса от начальной его точки к конечной. Расчеты выполнены с помощью

зависимости параметров характерных точек от давления удобнее всего сравнить принятые выше коэффициенты эффективности про­ цессов (табл. 33 и 34). Следует также сравнить внешний тепло- и энергообмен в комбинации элементарных процессов, эквивалентных процессу 1—2, заданному произвольно. С этой целью рассчитаем эффективность идеализированных процессов (табл. 34) и реальных

отдачи процесса примем величину At, отдаваемую потребителю в виде технической работы процесса или в виде тепловой энергии, повы­ шающей энтальпию рабочего агента за счет внешнего теплообмена. Первое обычно является результатом изоэнтропийного процесса рас­ ширения, второе — результатом изобарного процесса внешнего тепло­ обмена. В эквивалентных процессах могут оказаться оба указанных элементарных процесса, и тогда величина At будет алгебраической суммой отданной из цикла механической энергии (технической ра­ боты) и воспринятой рабочим агентом извне тепловой энергии, повы­ сившей его энтальпию. Так как изотермический процесс расширения является одновременно и процессом внешнего теплообмена, то его полезная отдача всегда будет алгебраической суммой технической

295-

работы и воспринятой внешним теплообменом теплоты, соответ­ ственно повысившей энтальпию точки начала процесса.

Учитывая такой характер оценки результатов элементарных процессов, составляющих эквивалентный процесс, будем вести расчет в случае идеализированных процессов по схеме, отраженной в табл. 35, беря исходные данные из табл. 34. В случае реальных процессов по той же схеме исходные данные расчетов возьмем из табл. 33. При этом будет иметь место равенство

± Д (Ts) = ± A i + Ag.

Знаки величин в правой и левой частях этого равенства берутся из раздела II соответствующих табл. 34 и 33.

Во всех случаях расчетные результаты по эквивалентному про­ цессу получаются как алгебраическая сумма соответствующих Д

вего элементарных процессах. В табл. 35 и 36 каждой из величин Дt

и—Д^ отведены два столбца, в одном из которых механическая энергия, в другом — тепловая, обе измеряемые в килоджоулях на килограмм, но не однородные. Поэтому сумма этих величин имеет условный характер, по существу обозначая затрату первичной энер­ гии на энергетические трансформации, в результате которых полу­ чились цифры двух столбцов под общим обозначением At и двух столбцов под общим обозначением —Ag. При расчетах эффективности

изоэнтропийных процессов t}s и изобарных г\р берется в отношении

энергии, вырабатываемой элементарным процессом (для изоэнтропийного процесса — это механическая энергия, для изобарного — тепловая, причем обозначены они одинаково — через Ai).

При расчетах изотермических процессов, где техническая ра­ бота LT определяется приращением —Д^, а внешний теплообмен — приращением энтальпии At, и тот и другой вид энергии считается полезной отдачей, и поэтому коэффициент эффективности т}т опреде­ ляется по формуле

_ At + (— Ag) |т Д (Ts) ’

причем числитель (см. табл. 35 и 36) всегда оказывается равным знаменателю и т]т = 1,0000. Такой результат расчетов позволяет назвать изотермические процессы в энергетических циклах и д е ­ а л ь н ы м и как для идеализированных, так и для реальных рабо­ чих агентов. Различие расчетов изотермических процессов в табл. 35 и 36 заключается в том, что при идеализации рабочего агента в изо­ термических процессах остаются неизменными по ходу процесса

296