Термодинамические циклы. Ларионов А.Н - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

6
ɦɨɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɢɦɢ. ɉɨɷɬɨɦɭ ɫɨɜɨɤɭɩɧɨɫɬɶ ɩɪɨɰɟɫɫɨɜ, ɢɡɨɛɪɚɠɺɧɧɵɯ ɧɚ
ɪɢɫ. 1.2.2, ɧɟ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɡɚɦɤɧɭɬɵɦ ɬɟɪɦɨɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɢɦ ɩɪɨɰɟɫɫɨɦ, ɬɨ ɟɫɬɶ
ɰɢɤɥɨɦ.
ȼ ɪɟɚɥɶɧɨɦ ɩɨɪɲɧɟɜɨɦ ɤɨɦɩɪɟɫɫɨɪɟ, P–V ɞɢɚɝɪɚɦɦɚ ɤɨɬɨɪɨɝɨ ɩɪɢ-
ɜɟɞɟɧɚ ɧɚ ɪɢɫ. 1.2.3, ɩɨɪɲɟɧɶ ɜ ɤɪɚɣɧɟɦ ɥɟɜɨɦ ɩɨɥɨɠɟɧɢɢ (ɪɢɫ. 1.2.1) ɧɟ
ɞɨɯɨɞɢɬ ɞɨ ɤɪɵɲɤɢ
5 ɰɢɥɢɧɞɪɚ ɢ ɦɟɠɞɭ ɧɢɦɢ ɨɫɬɚɺɬɫɹ ɨɛɴɺɦ V
0
, ɡɚɩɨɥ-
ɧɟɧɧɵɣ ɜɨɡɞɭɯɨɦ ɩɨɞ ɞɚɜɥɟɧɢɟɦ
2
P . Ɉɛɴɺɦ V
0
ɩɪɨɫɬɪɚɧɫɬɜɚ ɦɟɠɞɭ
ɩɨɪɲɧɟɦ ɜ ɤɪɚɣɧɟɦ ɥɟɜɨɦ ɩɨɥɨɠɟɧɢɢ ɢ ɤɪɵɲɤɨɣ ɰɢɥɢɧɞɪɚ ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ
ɜɪɟɞɧɵɦ ɩɪɨɫɬɪɚɧɫɬɜɨɦ. Ɉɛɴɺɦ V
h
ɩɪɨɫɬɪɚɧɫɬɜɚ ɦɟɠɞɭ ɤɪɚɣɧɢɦɢ ɩɨ-
ɥɨɠɟɧɢɹɦɢ ɩɨɪɲɧɹ ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ
ɪɚɛɨɱɢɦ ɨɛɴɺɦɨɦ: V
h
= V
1
– V
0
. Ɉɛɵɱɧɨ
ɜɪɟɞɧɨɟ ɩɪɨɫɬɪɚɧɫɬɜɨ
V
0
ɧɟ ɩɪɟɜɵɲɚɟɬ 10 % ɪɚɛɨɱɟɝɨ ɨɛɴɺɦɚ V
h
.
ȿɫɥɢ ɩɪɟɧɟɛɪɟɱɶ ɜɥɢɹɧɢɟɦ ɜɫɚɫɵɜɚɸɳɟɝɨ ɢ ɧɚɝɧɟɬɚɬɟɥɶɧɨɝɨ ɤɥɚɩɚ-
ɧɨɜ ɧɚ ɩɪɨɰɟɫɫɵ, ɩɪɨɢɫɯɨɞɹɳɢɟ ɜ ɪɟɚɥɶɧɨɦ ɤɨɦɩɪɟɫɫɨɪɟ, ɬɨ ɞɢɚɝɪɚɦɦɭ ɬɚ-
ɤɨɝɨ ɤɨɦɩɪɟɫɫɨɪɚ ɫ ɭɱɺɬɨɦ ɜɪɟɞɧɨɝɨ ɩɪɨɫɬɪɚɧɫɬɜɚ ɦɨɠɧɨ ɩɪɟɞɫɬɚɜɢɬɶ ɥɢ-
ɧɢɟɣ 12341oooo (ɪɢɫ. 1.2.3). ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɜɨɡɞɭɯ ɜ ɰɢɥɢɧɞɪ ɜ ɩɪɨ-
ɰɟɫɫɟ ɜɫɚɫɵɜɚɧɢɹ ɧɚɱɢɧɚɟɬ ɩɨɫɬɭɩɚɬɶ ɬɨɥɶɤɨ ɩɨɫɥɟ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɹ ɨɛɴɺɦɚ
ɦɟɠɞɭ ɤɪɵɲɤɨɣ ɰɢɥɢɧɞɪɚ ɢ ɩɨɪɲɧɟɦ
ɞɨ ɡɧɚɱɟɧɢɹ
V
4
, ɩɪɢ ɤɨɬɨɪɨɦ ɞɚɜɥɟ-
ɧɢɟ ɩɨɞ ɩɨɪɲɧɟɦ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ ɞɨ ɡɧɚɱɟɧɢɹ
1
P . ɉɪɢ ɷɬɨɦ ɜ ɰɢɥɢɧɞɪ ɩɨɫɬɭ-
ɩɚɟɬ ɨɛɴɺɦ ɜɨɡɞɭɯɚ, ɪɚɜɧɵɣ ɪɚɡɧɨɫɬɢ
V
1
– V
4
.
Ɉɬɧɨɲɟɧɢɟ ɨɛɴɺɦɚ ɜɨɡɞɭɯɚ, ɩɨɫɬɭɩɚɸɳɟɝɨ ɜ ɰɢɥɢɧɞɪ (V
1
– V
4
), ɤ
ɪɚɛɨɱɟɦɭ ɨɛɴɺɦɭ ɰɢɥɢɧɞɪɚ (V
h
= V
1
– V
0
), ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɨɛɴɺɦɧɵɦ ɤɨɷɮɮɢ-
ɰɢɟɧɬɨɦ ɩɨɥɟɡɧɨɝɨ ɞɟɣɫɬɜɢɹ ɤɨɦɩɪɟɫɫɨɪɚ
:
14
10
.
v
VV
VV
H
(1.2.1)
Ɉɛɴɺɦɧɵɣ ɄɉȾ ɤɨɦɩɪɟɫɫɨɪɚ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ ɩɪɢ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɢ ɜɪɟɞɧɨɝɨ
ɩɪɨɫɬɪɚɧɫɬɜɚ ɢɥɢ ɩɨɜɵɲɟɧɢɢ ɞɚɜɥɟɧɢɹ
2
P , ɩɨɫɤɨɥɶɤɭ ɜ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɬɨɱɤɚ
4 ɞɢɚɝɪɚɦɦɵ (ɪɢɫ. 1.2.3) ɩɪɢɛɥɢɠɚɟɬɫɹ ɤ ɬɨɱɤɟ 1, ɬɨ ɟɫɬɶ ɜɨɡɪɚɫɬɚɟɬ ɨɛɴɺɦ
V
4
. ɋ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɟɦ ɡɧɚɱɟɧɢɹ İ
v
ɩɨɧɢɠɚɟɬɫɹ ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɤɨɦɩɪɟɫ-
ɫɨɪɚ.
ȿɫɥɢ ɭɱɟɫɬɶ, ɱɬɨ ɨɬɤɪɵɜɚɧɢɟ ɢ ɡɚɤɪɵɜɚɧɢɟ ɜɩɭɫɤɧɨɝɨ ɢ ɧɚɝɧɟɬɚɬɟɥɶ-
ɧɨɝɨ ɤɥɚɩɚɧɨɜ ɬɪɟɛɭɟɬ ɧɟɤɨɬɨɪɨɝɨ ɜɪɟɦɟɧɢ, ɚ ɫɚɦɢ ɤɥɚɩɚɧɵ ɨɤɚɡɵɜɚɸɬ ɫɨ-
ɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɩɨɬɨɤɭ ɜɨɡɞɭɯɚ, ɩɪɹɦɵɟ ɥɢɧɢɢ 41o ɢ 23o ɞɢɚɝɪɚɦɦɵ
(ɪɢɫ. 1.2.3) ɫɥɟɞɭɟɬ ɡɚɦɟɧɢɬɶ (ɩɨɤɚɡɚɧɧɵɦɢ ɩɭɧɤɬɢɪɨɦ) ɥɢɧɢɹɦɢ
41
dooɢ 23coo.
1.3. Ɋɚɛɨɬɚ ɢ ɦɨɳɧɨɫɬɶ ɩɪɢɜɨɞɚ ɨɞɧɨɫɬɭɩɟɧɱɚɬɨɝɨ ɤɨɦɩɪɟɫɫɨɪɚ
ɋɨɜɟɪɲɚɟɦɚɹ ɩɪɢ ɫɠɚɬɢɢ ɝɚɡɚ ɪɚɛɨɬɚ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɯɚɪɚɤɬɟɪɚ ɩɪɨɰɟɫɫɚ
ɫɠɚɬɢɹ. ȼ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɢɧɬɟɧɫɢɜɧɨɫɬɢ ɨɯɥɚɠɞɟɧɢɹ ɤɨɦɩɪɟɫɫɨɪɚ ɩɪɨɰɟɫɫ
ɫɠɚɬɢɹ ɝɚɡɚ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɢɡɨɬɟɪɦɢɱɟɫɤɢɦ (ɥɢɧɢɹ 12o ɧɚ ɪɢɫ. 1.2.2 ɢ
ɪɢɫ. 1.3.1), ɚɞɢɚɛɚɬɧɵɦ (ɥɢɧɢɹ 12'o ɧɚ ɪɢɫ. 1.2.2 ɢ ɪɢɫ. 1.3.1) ɢɥɢ ɩɨɥɢɬ-
���������������. ������� ������������ ���������, ������������ ��
���. 1.2.2, �� �������� ��������� ����������������� ���������, �� ����
������.
      � �������� ��������� �����������, P–V ��������� �������� ���-
������ �� ���. 1.2.3, ������� � ������� ����� ��������� (���. 1.2.1) ��
������� �� ������ 5 �������� � ����� ���� �������� ����� V0, �����-
������ �������� ��� ��������� P2 . ����� V0 ������������ �����
������� � ������� ����� ��������� � ������� �������� ����������
������� �������������. ����� Vh ������������ ����� �������� ��-
��������� ������ ���������� ������� �������: Vh = V1 – V0. ������
������� ������������ V0 �� ��������� 10 % �������� ������ Vh.
      ���� ���������� �������� ������������ � ��������������� �����-
��� �� ��������, ������������ � �������� �����������, �� ��������� ��-
���� ����������� � ������ �������� ������������ ����� ����������� ��-
���� 1 � 2 � 3 � 4 � 1 (���. 1.2.3). � ���� ������ ������ � ������� � ���-
����� ���������� �������� ��������� ������ ����� ���������� ������
����� ������� �������� � ������� �� �������� V4 , ��� ������� �����-
��� ��� ������� ����������� �� �������� P1 . ��� ���� � ������� �����-
���� ����� �������, ������ �������� V1 – V4.
      ��������� ������ �������, ������������ � ������� (V1 – V4 ), �
�������� ������ �������� (Vh = V1 – V0), ���������� �������� ������-
������� ��������� �������� �����������:
                                V �V
                            �v � 1 4 .                             (1.2.1)
                                V1 � V0
      �������� ��� ����������� ����������� ��� ���������� ��������
������������ ��� ��������� �������� P2 , ��������� � ���� ������ �����
4 ��������� (���. 1.2.3) ������������ � ����� 1, �� ���� ���������� �����
V4. � ����������� �������� �v ���������� ������������������ �������-
����.
      ���� ������, ��� ���������� � ���������� ��������� � �����������-
���� �������� ������� ���������� �������, � ���� ������� ��������� ��-
����������� ������ �������, ������ ����� 4 � 1 � 2 � 3 ���������
(���. 1.2.3) ������� �������� (����������� ���������) �������
4 � d �1 � 2 � c � 3.
     1.3. ������ � �������� ������� ���������������� �����������
      ����������� ��� ������ ���� ������ ������� �� ��������� ��������
������. � ����������� �� ������������� ���������� ����������� �������
������ ���� ����� ���� �������������� (����� 1 � 2 �� ���. 1.2.2 �
���. 1.3.1), ���������� (����� 1 � 2' �� ���. 1.2.2 � ���. 1.3.1) ��� �����-

                                     6

Страницы