Основы аэрогидромеханики. Часть II. Загузов И.С. - 67 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

Для процесса адиабатного расширения
2-3 можно записать уравнение
адиабатного процесса в виде:
1k
T const
−
=
v
или
11
12 23
kk
TT
−
−
=
vv
.
Для процесса адиабатного сжатия
4-1 очевидным будет следующее
равенство:
.
11
11 2 4
kk
TT
−−
=
vv
Поделим взаимно друг на друга два последних соотношения:
11
23
14
kk−−
⎛⎞ ⎛⎞
=
⎜⎟ ⎜⎟
⎝⎠ ⎝⎠
vv
vv
или
2
14
3
=
vv
vv
. Тогда
2
14
ln ln=
v
vv
3
v
. Подставляя это соот-
ношение в уравнение (2.32), получим:
1
1
t
TT
T
η
2
−
= . Следовательно:
12 1
11
t
qq TT
qT
η
2
−
−
==
. (2.32)
Это и есть выражение для термодинамического КПД цикла Карно.
Это наибольший КПД среди всех возможных циклов, осуществляемых в
одном и том же температурном перепаде, который служит мерой эффек-
тивности других рабочих циклов.
Выражение (2.32) позволяет оценить все существующие направления
в области развития энергетики. Запишем термодинамический КПД в виде:
22
11
11
t
qT
qT
η
=
−=−. (2.33)
Из этого выражения следует, что для получения максимального ко-
эффициента полезного действия
должно быть по возможности больше, а
– по возможности меньше.
1
T
2
T
К примеру, на ракетном двигателе температура выхлопных газов
достигает
, – температура окружающей среды. Отсюда видно,
что КПД ракетного двигателя может быть весьма большим.
1
T
2500
К
2
T
На пароводных электростанциях максимальная температура перегрева
(т.к. при больших температурах вода разлагается, происходит
расщепление на
и
1
700T≤ K
2
О
2
Н
, кислород быстро разрушает стенки труб и кот-
лов). Температура воды в конденсаторах
сравнима с температурой ок-
ружающей среды. Следовательно, КПД пароводяных электростанций не-
высоки.
2
T
Исследования современных энергетиков направлены на повышение
t
η
–
это проблема современной экономики. Сейчас на пароводяных электро-
станциях используют сверх высокие давления и максимальные перегревы,
но все равно КПД таких станций малы. Следовательно, неизбежен переход
к атомной энергетике. Один атомный котел может дать до
электроэнергии, один блок – 3 , а в Саратовской АЭС к примеру,
1 млн. кВт
млн. кВт
67

Страницы