Термодинамические циклы. Ларионов А.Н - 20 стр.

UptoLike

20
2.3.
Ɍɟɪɦɢɱɟɫɤɢɣ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɩɨɥɟɡɧɨɝɨ ɞɟɣɫɬɜɢɹ
ɰɢɤɥɚ ɫ ɢɡɨɯɨɪɧɵɦ ɩɨɞɜɨɞɨɦ ɬɟɩɥɨɬɵ
Ɍɟɪɦɢɱɟɫɤɢɣ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɩɨɥɟɡɧɨɝɨ ɞɟɣɫɬɜɢɹ ɰɢɤɥɚ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ
ɜɵɪɚɠɟɧɢɟɦ:
12
1
.
t
QQ
Q
K
(2.3.1)
ȼ ɫɥɭɱɚɟ ɰɢɤɥɚ ɫ ɩɨɞɜɨɞɨɦ ɬɟɩɥɨɬɵ ɩɪɢ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɦ ɨɛɴɺɦɟ ɤɨɥɢɱɟ-
ɫɬɜɨ ɬɟɩɥɨɬɵ, ɩɨɞɜɨɞɢɦɨɣ ɤ ɪɚɛɨɱɟɦɭ ɬɟɥɭ
1
()Q ɢ ɩɟɪɟɞɚɜɚɟɦɨɣ ɜ ɨɤɪɭ-
ɠɚɸɳɭɸ ɫɪɟɞɭ
2
()Q
, ɩɪɨɩɨɪɰɢɨɧɚɥɶɧɨ ɬɟɩɥɨɺɦɤɨɫɬɢ ɩɪɢ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɦ
ɨɛɴɺɦɟ ()
V
c ɢ ɢɡɦɟɧɟɧɢɸ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ:
132
241
();
().
V
V
QcTT
QcTT
®
¯
(2.3.2)
ɉɨɞɫɬɚɧɨɜɤɚ ɮɨɪɦɭɥ (2.3.2) ɜ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ (2.3.1) ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɜɵɪɚɡɢɬɶ
ɬɟɪɦɢɱɟɫɤɢɣ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɩɨɥɟɡɧɨɝɨ ɞɟɣɫɬɜɢɹ ɰɢɤɥɚ ɫ ɢɡɨɯɨɪɧɵɦ ɩɨɞɜɨ-
ɞɨɦ ɬɟɩɥɨɬɵ:
32 41 41
32 32
()()
1.
()
VV
tV
V
cTT cTT TT
cTT TT
K


(2.3.3)
ɉɨɞɫɬɚɧɨɜɤɚ ɜ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ (2.3.3) ɜɵɪɚɠɟɧɢɣ (2.2.3)–(2.2.5) ɬɟɦɩɟɪɚ-
ɬɭɪɵ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɵɯ ɬɨɱɟɤ ɰɢɤɥɚ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɩɪɟɨɛɪɚɡɨɜɚɬɶ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟ ɬɟɪ-
ɦɢɱɟɫɤɨɝɨ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɚ ɩɨɥɟɡɧɨɝɨ ɞɟɣɫɬɜɢɹ ɰɢɤɥɚ ɫ ɩɨɞɜɨɞɨɦ ɬɟɩɥɨɬɵ
ɩɪɢ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɦ ɨɛɴɺɦɟ ɤ ɫɥɟɞɭɸɳɟɦɭ ɜɢɞɭ:
11
111
11
1
11.
tV
kkk
TT
TT
O
K
HO H H



(2.3.4)
ɂɡ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ (3.2.4) ɫɥɟɞɭɟɬ, ɱɬɨ ɬɟɪɦɢɱɟɫɤɢɣ ɄɉȾ ɰɢɤɥɚ ɫ ɢɡɨɯɨɪ-
ɧɵɦ ɩɨɞɜɨɞɨɦ ɬɟɩɥɨɬɵ: 1) ɜɨɡɪɚɫɬɚɟɬ ɫ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ ɫɬɟɩɟɧɢ ɫɠɚɬɢɹ;
2) ɩɪɢ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɦ ɡɧɚɱɟɧɢɢ
H
ɜɨɡɪɚɫɬɚɟɬ ɫ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟɦ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɹ ɚɞɢɚ-
ɛɚɬɵ k ; 3) ɧɟ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɫɬɟɩɟɧɢ ɩɨɜɵɲɟɧɢɹ ɞɚɜɥɟɧɢɹ
O
.
ɉɨɞɫɬɚɧɨɜɤɚ ɮɨɪɦɭɥɵ
1
2
1
k
T
T
H
ɫɢɫɬɟɦɵ ɭɪɚɜɧɟɧɢɣ (2.2.3) ɜ ɭɪɚɜɧɟ-
ɧɢɟ (2.3.4), ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɩɪɟɨɛɪɚɡɨɜɚɬɶ ɮɨɪɦɭɥɭ ɬɟɪɦɢɱɟɫɤɨɝɨ ɄɉȾ ɰɢɤɥɚ ɫ
ɢɡɨɯɨɪɧɵɦ ɩɨɞɜɨɞɨɦ ɬɟɩɥɨɬɵ ɤ ɫɥɟɞɭɸɳɟɦɭ ɜɢɞɭ:
1
2
1.
tV
T
T
K
(2.3.5)
ɉɨɥɟɡɧɚɹ ɪɚɛɨɬɚ, ɫɨɜɟɪɲɚɟɦɚɹ ɞɜɢɝɚɬɟɥɟɦ ɫ ɩɨɞɜɨɞɨɦ ɬɟɩɥɨɬɵ ɩɪɢ
ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɦ ɨɛɴɺɦɟ ɡɚ ɨɞɢɧ ɰɢɤɥ, ɨɩɢɫɵɜɚɟɬɫɹ ɫɥɟɞɭɸɳɢɦ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟɦ:
             2.3.   ����������� ����������� ��������� ��������
                    ����� � ��������� �������� �������

      ����������� ����������� ��������� �������� ����� ������������
����������:
                                           Q � Q2
                                  �t � 1             .                   (2.3.1)
                                             Q1
      � ������ ����� � �������� ������� ��� ���������� ������ ������-
���� �������, ���������� � �������� ���� (Q1 ) � ������������ � ����-
������ ����� (Q2 ) , ��������������� ������������ ��� ����������
������ (cV ) � ��������� �����������:
                              �Q1 � cV � (T3 � T2 );
                              �                                          (2.3.2)
                              �Q2 � cV � (T4 � T1 ).
      ����������� ������ (2.3.2) � ��������� (2.3.1) ��������� ��������
����������� ����������� ��������� �������� ����� � ��������� �����-
��� �������:
                       c � (T � T ) � cV � (T4 � T1 )            T �T
                �tV � V 3 2                                 �1� 4 1 .    (2.3.3)
                              cV � (T3 � T2 )                    T3 � T2
      ����������� � ��������� (2.3.3) ��������� (2.2.3)–(2.2.5) �������-
���� ����������� ����� ����� ��������� ������������� ����������� ���-
��������� ������������ ��������� �������� ����� � �������� �������
��� ���������� ������ � ���������� ����:
                                     T1 � � � T1                  1
                   �tV � 1 �                               � 1 � k �1 .  (2.3.4)
                             T1 � � k �1
                                         � � � T1 � � k �1
                                                                �
      �� ��������� (3.2.4) �������, ��� ����������� ��� ����� � ������-
��� �������� �������: 1) ���������� � ����������� ������� ������;
2) ��� ���������� �������� � ���������� � ����������� ���������� ����-
���� k ; 3) �� ������� �� ������� ��������� �������� � .
                                             T
      ����������� ������� � k �1 � 2 ������� ��������� (2.2.3) � ������-
                                             T1
��� (2.3.4), ��������� ������������� ������� ������������ ��� ����� �
��������� �������� ������� � ���������� ����:
                                                T
                                    �tV � 1 � 1 .                        (2.3.5)
                                                T2
      �������� ������, ����������� ���������� � �������� ������� ���
���������� ������ �� ���� ����, ����������� ��������� ����������:



                                      20