29. Термодинамический анализ работы дизельных двс (принцип действия, изображение процессов в pv и ts координатах, анализ эффективности)

В дизелях в цилиндр подаётся воздух, который сжимается. В конце сжатия воздух имеет высокую температуру. Через форсунку насосом впрыскивается топливо, которое самовозгорается в цилиндре. Процесс горения близок к изобарному.

В адиабатном процессе 12 происходит сжатие воздуха за счёт работы других цилиндров. Процесс 23 – изобарный подвод теплоты, 34 – рабочий ход, выброс продуктов сгорания – изохорный процесс 41.

Термический КПД

Термический КПД дизелей зависит от степени сжатия и степени изобарного расширения.

30. Гту(схема, изображение цикла в pv и Ts координатах, анализ эффективности)

Большинство современных ГТУ выполняется при p=const

В проточную камеру сгорания подается компрессором 3 сжатый газ, а насосом 2 топливо. Продукты сгорания попадают в газовую турбину 5, заставляя вращаться вал, на котором расположен электрический генератор 6, после этого выбрасываются в среду. Насос и компрессор расположены на валу турбины. Сжатие воздуха происходит в турбокомпрессоре в адиабатном процессе 12. Процесс горения протекает изобарно (23), а расширение газов в турбине – адиабатно. Процесс отвода продуктов сгорания в окружающую среду можна заменить изобарным отводом теплоты при давлении окружающей среды.

Термический КПД ГТУ равен

Где

Таким образом термический КПД ГТУ зависит от степени повышения давления (π).

31.Выработка электроэенргии на тепловых электростанциях

Розличают электростанции выробатывающие тоько электроенергию(ТЭС,ГРЭС,КЭС) и выробатывающие электроэнергию и теплоту( ТЭЦ).

Тепловые элетростанции

1-котельный агрегат(сост из);

1а-водяной економайзер.В нем вода нагреваеться до с-яния кипения;

1б-парогенератор,в котором кипящая вода превращеться в сухой насыщеный пар; 1в-пароперегреватель ,в котором получаем из СНП - перегретый пар;

В любом теплоообменнике протикает изобарный процесс.

2-турбина(вал ,на котором распол. Лопатки через которые проходит пар)

3-електрогенератор

4-конденсатор,где передает теплоту охлажденной воде;

В турбине протикает адиабатный процесс.

В конденсаторе –изобарно-изотермический процесс.

5-насос,в котором повышаеться давление в адиабатном процессе

Вода при начальной температуре сжимается насосом и подается в водяной экономайзер при давлении р1.Здесь за счет теплоты уходящих газов вода нагревается при постоянном давлении до температуры кипения(насыщения) Тн ,затем в паровом котле происходит парообразование при Тн=соnst с застратой удельной теплоты q1. Полученый СНП в пароперегревателе ПП перегревается за счет удельной теплоты омывающих его газов q1 при том же пост. давлении р1, которое создается насосом до требовательной темп. Т1. ПП с параметрами р1,t1,h1 по паропроводу подаются в паровую турбину ПТ,где происходит адиабатное расширение пара до давления р2 с выполнением внешней работы. После турбины пар с удельной энтальпией h ,поступает в конденсатор К, который представляет собой трубчатый теплообменник. В конденсаторе посредством охлажд. Воды от пара отнимается удельная теплота парообразования и пар переходит в жидкость с удельной энтальпией .В дальнейшем цикл повторяется. Такой цикл назыв. циклом Ренкина

Где -удельная энтальпия поступающей в котед жидкости;

h1-удельная энтальпия пара, поступающая в турбину;

Удельная теплота ,отдаваемая паром в конденсаторе :

Где h2- удельная энтальпия пара,выходящего из турбины.

Подставив значения q1 и q2 получим выражение для опред. Термического КПД:

C увеличением средних температур цикла Т1ср и Т2ср термический КПД любого цикла повышается.

Увеличение Т1ср в процессе подвода теплоты в цикле Ренкина возможно путем повышения начального давления пара р1 или температуры перегрева t1.

Таким образом для увелич. термического КПД циклы необходимо повышать начальные параметры пара р1,t1 и снижать конечное давление( темпер) пара р2.

Т ермический КПД Ренкина не превышает 50%.В связи с этим были предложены различные способы повышения тепловой эффективности ПСУ ,в частности предварительный подогрев питательной воды за счет отработавшего в турбине пара ,вторичный перегрев, комбинированное использование теплоты.