Физические основы теплотехники. Часть I. Термодинамика. Панов В.К. - 165 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

§ 38. Опыты Эндрюса 161
-
ратур окружающей среды ( в действительности
неско
шневой де-
тандер Д. В нем происходит адиабатное расширение, процесс
3–4, газ совершает работу, расходуя на это внутреннюю энер-
гию. В результате снижается его температура. Как упомина-
лось в § 18, адиабатное расширение — самый эффективный
способ получения низких температур. После детандера темпе-
ратура воздуха значительно ниже, чем в охлаждаемом объеме.
Работа, полученная в детандере, может быть использована для
уменьшения затрат привода компрессора.
Далее воздух поступает в низкотемпературный теплооб-
менник НТО. Там в изобарном процессе 4–1 он нагревается,
отбирая тепло Q
2
у охлаждаемого объема Оо. На выходе из
НТО воздух имеет температуру несколько ниже температуры
охлаждаемого объема (в идеале – равную ей). Цикл замкнулся.
Основными термодинамическими характеристиками хо-
лодильного цикла являются холодопроизводительность и хо-
лодильный коэффициент.
Холодопроизводительность — это количество тепла,
отнятое у охлаждаемого объема в секунду, Q
2
, Дж/с = Вт.
Удел это количество
тепла, отн м килограммом
хладоагента
Т
4
). (7.30)
Здесь М – массовый расход хладоагента, кг/с.
Показателем эффективности холодильного цикла явля-
ется холодильный коэффициент (§ 24):
ε
= | q
2
/
l
ц
|.
Работу l
ц
можно найти из первого начала термодинамики:
l
ц
= q
1
+ q
2
= с
р
(Т
3
– Т
2
) + с
р
(Т
1
– Т
4
).
Тогда
На выходе из ВТО температура воздуха равна темпе
е в идеале, но
лько выше). Холода пока еще нет.
Охлажденный воздух высокого давления поступает в уст-
ройство для расширения. Как и устройство для сжатия, оно
может быть разным. На схеме (рис. 7.12) это пор
ьная холодопроизводительность —
ятое у охлаждаемого объема одни
, q
2
, Дж/кг. Тогда
Q
2
= M q
2
= M(i
1
– i
4
) = М с
р
(Т
1
–
1
)(
)(
1
)()(
41
234123
41
+
−
−
=
−+−
−
=
ТТ
ТТТТТТ
ТТ
ε
.
(7.31) 
§ 38. Опыты Эндрюса                                              161

      На выходе из ВТО температура воздуха равна темпе-
ратуре окружающей среды (в идеале, но в действительности
несколько выше). Холода пока еще нет.
      Охлажденный воздух высокого давления поступает в уст-
ройство для расширения. Как и устройство для сжатия, оно
может быть разным. На схеме (рис. 7.12) это поршневой де-
тандер Д. В нем происходит адиабатное расширение, процесс
3–4, газ совершает работу, расходуя на это внутреннюю энер-
гию. В результате снижается его температура. Как упомина-
лось в § 18, адиабатное расширение — самый эффективный
способ получения низких температур. После детандера темпе-
ратура воздуха значительно ниже, чем в охлаждаемом объеме.
Работа, полученная в детандере, может быть использована для
уменьшения затрат привода компрессора.
      Далее воздух поступает в низкотемпературный теплооб-
менник НТО. Там в изобарном процессе 4–1 он нагревается,
отбирая тепло Q2 у охлаждаемого объема Оо. На выходе из
НТО воздух имеет температуру несколько ниже температуры
охлаждаемого объема (в идеале – равную ей). Цикл замкнулся.
      Основными термодинамическими характеристиками хо-
лодильного цикла являются холодопроизводительность и хо-
лодильный коэффициент.
      Холодопроизводительность — это количество тепла,
отнятое у охлаждаемого объема в секунду, Q2, Дж/с = Вт.
      Удельная холодопроизводительность — это количество
тепла, отнятое у охлаждаемого объема одним килограммом
хладоагента, q2, Дж/кг. Тогда
              Q2 = M q2 = M(i1 – i4) = М ср(Т1 – Т4).     (7.30)
      Здесь М – массовый расход хладоагента, кг/с.
      Показателем эффективности холодильного цикла явля-
ется холодильный коэффициент (§ 24):
                            ε = | q2 / lц |.
      Работу l ц можно найти из первого начала термодинамики:
             l ц = q1 + q2 = ср(Т3 – Т2) + ср (Т1 – Т4 ).
      Тогда
                        Т1 − Т 4                1       . (7.31)
             ε=                           =
                 (Т 3 − Т 2 ) + (Т 1 − Т 4 )   (Т 3 − Т 2 )
                                                            +1
                                               (Т 1 − Т 4 )

Страницы