Термодинамические циклы. Ларионов А.Н - 49 стр.

UptoLike

49
ȼɬɨɪɨɣ ɫɩɨɫɨɛ ɛɨɥɟɟ ɷɮɮɟɤɬɢɜɟɧ. ȿɝɨ ɫɭɳɧɨɫɬɶ ɫɨɫɬɨɢɬ ɜ ɬɨɦ, ɱɬɨ
ɩɟɪɟɝɪɟɬɵɣ ɩɚɪ ɢɡ ɤɨɬɥɚ ɩɨɫɬɭɩɚɟɬ ɜ ɩɟɪɜɵɣ ɰɢɥɢɧɞɪ ɬɭɪɛɢɧɵ, ɫɨɫɬɨɹɳɢɣ
ɢɡ ɧɟɫɤɨɥɶɤɢɯ ɫɬɭɩɟɧɟɣ, ɝɞɟ ɚɞɢɚɛɚɬɧɨ ɪɚɫɲɢɪɹɟɬɫɹ. Ɉɛɪɚɡɨɜɚɜɲɢɣɫɹ ɩɚɪ
ɨɬɜɨɞɹɬ ɜ ɫɩɟɰɢɚɥɶɧɵɣ ɩɟɪɟɝɪɟɜɚɬɟɥɶ, ɝɞɟ ɨɧ ɩɨɞɜɟɪɝɚɟɬɫɹ ɜɬɨɪɢɱɧɨɦɭ ɩɟ-
ɪɟɝɪɟɜɭ ɩɪɢ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɦ ɞɚɜɥɟɧɢɢ. Ɂɚɬɟɦ ɩɚɪ ɜɧɨɜɶ ɩɨɫɬɭɩɚɟɬ ɜ ɬɭɪɛɢɧɭ,
ɝɞɟ ɪɚɫɲɢɪɹɟɬɫɹ ɞɨ
ɞɚɜɥɟɧɢɹ, ɪɚɜɧɨɝɨ ɞɚɜɥɟɧɢɸ ɜ ɤɨɧɞɟɧɫɚɬɨɪɟ.
ɇɚɱɚɥɶɧɨɦɭ ɫɨɫɬɨɹɧɢɸ ɩɚɪɚ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬ-
ɜɭɟɬ ɬɨɱɤɚ
1 (ɪɢɫ. 4.4.1) TS ɞɢɚɝɪɚɦɦɵ ɰɢ-
ɤɥɚ. Ɍɨɱɤɚ
2 ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɟɬ ɤɨɧɟɱɧɨɟ ɫɨɫɬɨɹ-ɧɢɟ
ɩɚɪɚ ɧɚ ɜɵɯɨɞɟ ɢɡ ɬɭɪɛɢɧɵ ɩɨɫɥɟ ɜɬɨɪɢ-ɱɧɨɝɨ
ɩɟɪɟɝɪɟɜɚ. Ɍɨɱɤɚ
2ʾ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɟɬ ɤɨɧɟɱɧɨɦɭ
ɫɨɫɬɨɹɧɢɸ ɩɚɪɚ ɜ ɨɬɫɭɬɫɬɜɢɟ ɜɬɨ-ɪɢɱɧɨɝɨ
ɩɟɪɟɝɪɟɜɚ. ɉɪɨɦɟɠɭɬɨɱɧɵɣ ɩɟɪɟ-ɝɪɟɜ ɩɪɢɜɨɞɢɬ
ɤ ɩɨɜɵɲɟɧɢɸ ɫɬɟɩɟɧɢ ɫɭɯɨɫɬɢ
Ɋɢɫ. 4.4.1 ɧɚ ɜɵɯɨɞɟ ɢɡ ɬɭɪɛɢɧɵ ɨɬ ɡɧɚɱɟɧɢɹ
2
x
ɞɨ ɡɧɚɱɟɧɢɹ
1
x
. ɇɚɪɹɞɭ ɫ ɷɬɢɦ ɜɬɨɪɢɱɧɵɣ ɩɟɪɟɝɪɟɜ ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɤ ɩɨɜɵɲɟɧɢɸ ɫɪɟɞɧɟɣ ɬɟɦɩɟ-
ɪɚɬɭɪɵ ɩɨɞɜɨɞɚ ɬɟɩɥɨɬɵ ɜ ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɨɦ ɰɢɤɥɟ 722'oo o 67oo ɩɨ
ɫɪɚɜɧɟɧɢɸ ɫ ɰɢɤɥɨɦ ɩɪɢ ɨɞɧɨɤɪɚɬɧɨɦ ɩɟɪɟɝɪɟɜɟ ɩɚɪɚ. ɉɪɢ ɞɚɜɥɟɧɢɹɯ, ɛɥɢɡɤɢɯ
ɤ ɤɪɢɬɢɱɟɫɤɨɦɭ, ɢɧɨɝɞɚ ɩɪɢɦɟɧɹɸɬ ɞɜɚ ɢ ɛɨɥɟɟ ɩɪɨɦɟɠɭɬɨɱɧɵɯ ɩɟɪɟɝɪɟɜɚ. ȼ
ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɬɟɪɦɢɱɟɫɤɢɣ ɄɉȾ ɰɢɤɥɚ Ɋɟɧɤɢɧɚ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟɦ:
16 72
13 76
()( )
,
()( )
t
ii ii
ii ii
K


(4.4.1)
ɝɞɟ
16
ii
ɢ
72
ii
ɚɞɢɚɛɚɬɧɨɟ ɢɡɦɟɧɟɧɢɟ ɬɟɩɥɨɬɵ ɜ ɩɟɪɜɨɦ ɢ ɜɨ ɜɬɨɪɨɦ ɰɢ-
ɥɢɧɞɪɚɯ ɬɭɪɛɢɧɵ,
13
ii
ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɬɟɩɥɨɬɵ, ɩɨɞɜɟɞɺɧɧɨɟ ɜ ɤɨɬɥɟ ɜ ɩɟɪɜɨɦ
ɩɟɪɟɝɪɟɜɚɬɟɥɟ,
76
ii
ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɬɟɩɥɨɬɵ, ɩɨɞɜɟɞɺɧɧɨɟ ɜɨ ɜɬɨɪɨɦ ɩɟɪɟɝɪɟ-
ɜɚɬɟɥɟ.
4.5. Ɋɟɝɟɧɟɪɚɬɢɜɧɵɣ ɰɢɤɥ
ɐɢɤɥ, ɜ ɤɨɬɨɪɨɦ ɜɨɞɚ, ɩɨɫɬɭɩɚɸɳɚɹ ɜ ɩɚɪɨɜɨɣ ɤɨɬɺɥ, ɧɚɝɪɟɜɚɟɬɫɹ ɩɚ-
ɪɨɦ, ɱɚɫɬɢɱɧɨ ɨɬɛɢɪɚɟɦɵɦ ɢɡ ɬɭɪɛɢɧɵ ɩɪɢ ɟɝɨ ɪɚɫɲɢɪɟɧɢɢ, ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ
ɪɟ-
ɝɟɧɟɪɚɬɢɜɧɵɦ ɰɢɤɥɨɦ
. Ɍɚɤɨɣ ɫɩɨɫɨɛ ɩɨɞɨɝɪɟɜɚ ɜɨɞɵ, ɩɨɫɬɭɩɚɸɳɟɣ ɜ ɩɚɪɨ-
ɜɨɣ ɤɨɬɺɥ, ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɩɨɜɵɫɢɬɶ ɫɪɟɞɧɸɸ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɭ, ɩɪɢ ɤɨɬɨɪɨɣ ɜ ɰɢɤɥɟ ɤ
ɪɚɛɨɱɟɦɭ ɬɟɥɭ ɩɨɞɜɨɞɢɬɫɹ ɬɟɩɥɨɬɚ, ɱɬɨ
ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɤ ɩɨɜɵɲɟɧɢɸ ɄɉȾ ɰɢɤɥɚ.
Ⱦɥɹ ɪɟɚɥɢɡɚɰɢɢ ɪɟɝɟɧɟɪɚɬɢɜɧɨɝɨ
ɰɢɤɥɚ ɫɥɟɞɭɟɬ ɡɚɦɟɧɢɬɶ ɩɪɨɰɟɫɫ ɚɞɢɚ-
ɛɚɬɧɨɝɨ ɪɚɫɲɢɪɟɧɢɹ 12o ɰɢɤɥɚ Ɋɟɧ-
ɤɢɧɚ (ɪɢɫ. 4.5.1) ɩɨɥɢɬɪɨɩɧɵɦ ɩɪɨɰɟɫɫ-
ɫɨɦ 15o ɬɚɤ, ɱɬɨɛɵ ɥɢɧɢɹ
ɩɨɥɢɬɪɨɩ-
ɧɨɝɨ ɩɪɨɰɟɫɫɚ 15o ɛɵɥɚ ɷɤɜɢɞɢɫɬɚɧɬɧɚ
ɥɢɧɢɢ 34o . ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɭɞɟɥɶɧɚɹ
ɬɟɩɥɨɬɚ, ɨɬɜɟɞɺɧɧɚɹ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɟ 15o ɢ
ɪɚɜɧɚɹ ɩɥɨɳɚɞɢ ɮɢɝɭɪɵ 11'5'51,
Ɋɢɫ. 4.5.1
       ������ ������ ����� ����������. ��� �������� ������� � ���, ���
���������� ��� �� ����� ��������� � ������ ������� �������, ���������
�� ���������� ��������, ��� ��������� �����������. �������������� ���
������� � ����������� �������������, ��� �� ������������ ���������� ��-
������� ��� ���������� ��������. ����� ��� ����� ��������� � �������,
��� ����������� �� ��������, ������� �������� � ������������.
                                            ���������� ��������� ���� ���������-
                                   ���� ����� 1 (���. 4.4.1) T � S ��������� ��-
                                   ���. ����� 2 ������������� �������� ������-���
                                   ���� �� ������ �� ������� ����� �����-�����
                                   ���������. ����� 2� ������������� ���������
                                   ��������� ���� � ���������� ���-�������
                                   ���������. ������������� ����-���� ��������
                                   � ��������� ������� �������
      ���. 4.4.1                �� ������ �� ������� �� �������� x2 �� ��������
x1 . ������ � ���� ��������� �������� �������� � ��������� ������� �����-
������ ������� ������� � �������������� ����� 7 � 2 � 2' � � 6 � 7 ��
��������� � ������ ��� ����������� ��������� ����. ��� ���������, �������
� ������������, ������ ��������� ��� � ����� ������������� ���������. �
���� ������ ����������� ��� ����� ������� ������������ ����������:
                             (i � i ) � (i7 � i2 )
                         �t � 1 6                    ,                (4.4.1)
                             (i1 � i3 ) � (i7 � i6 )
��� i1 � i6 � i7 � i2 – ���������� ��������� ������� � ������ � �� ������ ��-
������� �������, i1 � i3 – ���������� �������, ����������� � ����� � ������
�������������, i7 � i6 – ���������� �������, ����������� �� ������ �������-
������.
                           4.5. �������������� ����
      ����, � ������� ����, ����������� � ������� �����, ����������� ��-
���, �������� ���������� �� ������� ��� ��� ����������, ���������� ��-
������������ ������. ����� ������ ��������� ����, ����������� � ����-
��� �����, ��������� �������� ������� �����������, ��� ������� � ����� �
�������� ���� ���������� �������, ���
�������� � ��������� ��� �����.
      ��� ���������� ���������������
����� ������� �������� ������� ����-
������� ���������� 1 � 2 ����� ���-
���� (���. 4.5.1) ����������� �������-
��� 1 � 5 ���, ����� ����� ��������-
���� �������� 1 � 5 ���� �������������
����� 3 � 4 . � ���� ������ ��������
�������, ���������� � �������� 1 � 5 �
������ ������� ������ 1 � 1'� 5'� 5 � 1 ,            ���. 4.5.1

                                       49