Термодинамические циклы. Ларионов А.Н - 33 стр.

UptoLike

33
ɚɬɦɨɫɮɟɪɧɨɝɨ ɞɚɜɥɟɧɢɹ. ɉɪɨɰɟɫɫ 4–1 ɩɟɪɟɞɚɱɢ ɬɟɩɥɨɬɵ ɯɨɥɨɞɢɥɶɧɢɤɭ ɩɪɨ-
ɢɫɯɨɞɢɬ ɩɪɢ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɦ ɞɚɜɥɟɧɢɢ, ɪɚɜɧɨɦ ɚɬɦɨɫɮɟɪɧɨɦɭ.
ɉɚɪɚɦɟɬɪɵ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɵɯ ɬɨɱɟɤ ɰɢɤɥɚ ɝɚɡɨɬɭɪɛɢɧɧɨɣ ɭɫɬɚɧɨɜɤɢ ɫ ɢɡɨ-
ɛɚɪɧɵɦ ɩɨɞɜɨɞɨɦ ɬɟɩɥɨɬɵ ɦɨɠɧɨ ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɡɚɞɚɧɢɟɦ ɫɥɟɞɭɸɳɢɯ ɢɫɯɨɞ-
ɧɵɯ ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ:
1) ɩɚɪɚɦɟɬɪɨɜ ɪɚɛɨɱɟɝɨ ɬɟɥɚ
111
,,PV Tɜ ɢɫɯɨɞɧɨɣ ɬɨɱɤɟ 1 ɰɢɤɥɚ;
2) ɫɬɟɩɟɧɢ ɩɨɜɵɲɟɧɢɹ ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɜɨɡɞɭɯɚ:
2
1
;
P
P
S
(3.2.1)
3) ɫɬɟɩɟɧɢ ɩɪɟɞɜɚɪɢɬɟɥɶɧɨɝɨ ɪɚɫɲɢɪɟɧɢɹ:
3
2
.
V
V
U
(3.2.2.)
Ɍɨɝɞɚ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɵɯ ɬɨɱɟɤ ɰɢɤɥɚ ɫɜɹɡɚɧɵ ɫ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɨɣ
1
T ɢɫɯɨɞɧɨɣ ɬɨɱɤɢ ɰɢɤɥɚ ɫɥɟɞɭɸɳɢɦɢ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɹɦɢ:
ɬɨɱɤɚ 2:
1
21
;
k
k
TT
S
(3.2.3)
ɬɨɱɤɚ 3:
1
3
32 1
2
;
k
k
V
TT T
V
US
(3.2.4)
ɬɨɱɤɚ 4:
1
4
43 1
3
.
k
k
P
TT T
P
U
§·
¨¸
©¹
(3.2.5)
3.3. Ɍɟɪɦɢɱɟɫɤɢɣ ɄɉȾ ɰɢɤɥɚ ɫ ɩɨɞɜɨɞɨɦ ɬɟɩɥɨɬɵ
ɩɪɢ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɦ ɞɚɜɥɟɧɢɢ
ɉɨɞɫɬɚɧɨɜɤɚ ɜɵɪɚɠɟɧɢɣ, ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɸɳɢɯ ɬɟɩɥɨɬɭ, ɩɨɞɜɨɞɢɦɭɸ ɤ
ɪɚɛɨɱɟɦɭ ɬɟɥɭ

132P
Qc TT ,
ɢ ɬɟɩɥɨɬɭ
241P
QcTT ,
ɩɟɪɟɞɚɜɚɟɦɭɸ ɯɨɥɨɞɢɥɶɧɢɤɭ, ɜ ɮɨɪɦɭɥɭ ɬɟɪɦɢɱɟɫɤɨɝɨ ɄɉȾ (2.3.1), ɩɨɡɜɨɥɹ-
ɟɬ ɫɜɹɡɚɬɶ ɬɟɪɦɢɱɟɫɤɢɣ ɄɉȾ ɰɢɤɥɚ ɝɚɡɨɬɭɪɛɢɧɧɨɣ ɭɫɬɚɧɨɜɤɢ ɫ ɢɡɨɛɚɪɧɵɦ
ɩɨɞɜɨɞɨɦ ɬɟɩɥɨɬɵ ɫ ɩɚɪɚɦɟɬɪɚɦɢ ɰɢɤɥɚ:
41 1 1
11 1
32
11
1
11 1.
tP
kk k
kk k
TT T T
TT
TT
U
K
US S S



(3.3.1)
Ɋɚɛɨɬɚ ɰɢɤɥɚ ɜɵɪɚɠɚɟɬɫɹ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟɦ:

1
11
1
1
11 .
k
k
ɐ tP P
k
k
LQ cT
KSU
S
§·
¨¸
¨¸
©¹
(3.3.2)
ɂɡ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ (3.3.2) ɫɥɟɞɭɟɬ, ɱɬɨ ɬɟɪɦɢɱɟɫɤɢɣ ɄɉȾ ɰɢɤɥɚ ɝɚɡɨɬɭɪɛɢɧ-
ɧɨɣ ɭɫɬɚɧɨɜɤɢ ɫ ɢɡɨɛɚɪɧɵɦ ɩɨɞɜɨɞɨɦ ɬɟɩɥɨɬɵ ɞɥɹ ɞɚɧɧɨɝɨ ɪɚɛɨɱɟɝɨ ɬɟɥɚ, ɬɨ
������������ ��������. ������� 4–1 �������� ������� ������������ ���-
������� ��� ���������� ��������, ������ ������������.
      ��������� ����������� ����� ����� ������������� ��������� � ���-
������ �������� ������� ����� ���������� �������� ��������� �����-
��� ����������:
      1) ���������� �������� ���� P1 , V1 , T1 � �������� ����� 1 �����;
      2) ������� ��������� �������� �������:
                                            P
                                      � � 2;                             (3.2.1)
                                            P1
      3) ������� ���������������� ����������:
                                 V
                              � � 3.                                     (3.2.2.)
                                 V2
      ����� ����������� ����������� ����� ����� ������� � ������������
T1 �������� ����� ����� ���������� �������������:
                                 k �1
      ����� 2:     T2 � T1 � �    k
                                        ;                                 (3.2.3)
                                                         k �1
                               V3
      ����� 3:     T3 � T2 �      � T1 � � � �            k
                                                                ;         (3.2.4)
                               V2
                                            k �1
                             �P �            k
      ����� 4:     T4 � T3 � � 4 �                 � T1 � � .             (3.2.5)
                             � P3 �
                 3.3. ����������� ��� ����� � �������� �������
                            ��� ���������� ��������
      ����������� ���������, ��������������� �������, ���������� �
�������� ����
                                  Q1 � cP � �T3 � T2 � ,
� �������
                                  Q2 � cP � �T4 � T1 � ,
������������ ������������, � ������� ������������ ��� (2.3.1), �������-
�� ������� ����������� ��� ����� ������������� ��������� � ���������
�������� ������� � ����������� �����:
                   T �T                  T1 � � � T1                1
         �t P � 1 � 4 1 � 1 �                k �1       k �1
                                                             � 1 � k �1 . (3.3.1)
                   T3 � T2
                                T1 � � � � � T1 � �
                                               k         k
                                                                  �  k

      ������ ����� ���������� ����������:
                                          k �1           �       1 �
              L� � Q1 ��t P � cP � T1 � � k � � � � 1� � �1 � k �1 � .    (3.3.2)
                                                         �         �
                                                         � � k �
      �� ��������� (3.3.2) �������, ��� ����������� ��� ����� ����������-
��� ��������� � ��������� �������� ������� ��� ������� �������� ����, ��
                                                          33