3.1.4 Сравнение циклов

Сравнение эффективности различных циклов тепловых двигателей производится сопоставлением их термических кпд.

Условиями для сравнения сопоставляемых циклов применяют одинаковые максимальные давления и максимальные температуры в конце горения, так как указанные параметры определяют конструктивные особенности тепловых установок, ограничивающие по требованиям прочности и надежности в эксплуатации двигателя. Кроме того исходят из степени сжатия, свойственной отдельным циклам при заданных P_max и T_max.

Характерным показателем для сравнения циклов также служит удельная работа W_y=q₁η_t.

Для выявления способов повышения термического кпд тепловых двигателей целесообразно их циклы сравнить с циклом, характеризующимся наибольшим термическим кпд – Карно, который имеет тот же температурный перепад, что сравнимый с ним цикл.

(1.25)

Другим методом анализа циклов является нахождение для исследуемых циклов эквивалентных циклов Карно и последующее их сравнение между собой.

Домашнее задание № 2

3.2 Расчет рекуперативных теплообменных аппаратов

3.2.1 Определение тепловой мощности

Тепловую мощность теплообменника можно вычислить из уравнения теплового баланса в зависимости от того, какой расход теплоносителя задан.

, (2.1)

где с_р1 и с_р2 – массовые изобарные теплоемкости теплоносителей, кДж/(кгК), принимаются по справочным таблицам приложения в зависимости от вида теплоносителя при его средней температуре. Для воды с_р=4,19 кДж/(кгК);

_{Т –} поверхностный КПД теплообменника, при хорошей теплоизоляции корпуса теплообменника. _Т =0,90…0,95. у отопительных приборов _Т =1,0.

Если горячим теплоносителям является пар, то левая часть теплового баланса имеет вид:

Ф=D(h_n-h_k), (2.2)

где D – расход пара, кг/с;

h_n- энтальпия пара, кДж/кг, определяется по диаграмме h,s- водяного пара в зависимости от давления как энтальпия сухого насыщенного пара;

h_k- энтальпия конденсата, кДж/ кг, определяется как энтальпия жидкости; (считают, что в теплообенике конденсат не переохлаждается).

3.2.2 Расчет расхода теплоносителя.

Расход горячего теплоносителя (кроме пара)

(2.3)

Расход пара:

(2.4)

Расход холодного теплоносителя:

(2.5)

3. Определение среднего температурного напора При нелинейном характере изменений температуры теплоносителей, температурный «напор» между ними определяется как среднелогарифмический

, (2.6)

где t_- наибольшая разность температур между теплоносителями, ⁰С;

t_м- наименьшая разность температур, ⁰С;

Для определения наибольшей и наименьшей разности температур, необходимо построить график изменения температуры горячего и холодного теплоносителей по оси ординат, а по оси абсцисс длину или высоту трубы рисунок 5 а, б, в, г.

Среднелогарифмический температурный напор необходимо вычислить как для прямоточного, так и для противоточного движения теплоносителей, кроме случая, когда теплообменник работает с фазовым превращением теплоносителя (конденсацией пара (рисунок 2.1 в,г)).