Bài giảng Nhiệt động: Chương 4 - ThS. Đỗ Văn Quân

Chia sẻ: Minh Vũ | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:29

Thêm vào BST

Báo xấu

135
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Nhiệt động - Chương 4: Chu trình nhiệt động của một số thiết bị nhiệt" cung cấp cho người học các kiến thức: Chu trình thuận chiều (chu trình của khí lý tưởng, chu trình của khí thực), chu trình ngược chiều (chu trình của khí lý tưởng, chu trình của khí thực). Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nhiệt động: Chương 4 - ThS. Đỗ Văn Quân

CHƯƠNG IV CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ THIẾT BỊ NHIỆT A. Chu trình thuận chiều IV.1. Chu trình của khí lý tưởng IV.2. Chu trình của khí thực B. Chu trình ngược chiều IV.3. Chu trình của khí lý tưởng IV.4. Chu trình của khí thực
A. Chu trình thuận chiều IV.1. CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG XÉT CỤ THỂ CHO ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG IV.1.1. Khái niệm Xy lanh Piston
IV.1.2. Phân loại Theo loại nhiên liệu: xăng và diezen Theo cách cháy nhiên liệu: cháy cưỡng bức (buzi), động cơ tự cháy Theo hành trình làm việc của piston: 2 kỳ, 4 kỳ Theo tính chất quá trình cháy: động cơ đốt trong cấp nhiệt đẳng tích, động cơ đốt trong cấp nhiệt đẳng áp, cấp nhiệt hỗn hợp.
IV.1.3. Các giả thiết  Ta giả thiết có 1 kg chất môi giới là khí lý tưởng  Quá trình nén và giãn nở là đoạn nhiệt thuận nghịch.  Ta lý tưởng hoá quá trình cháy của nhiên liệu thành quá trình cấp nhiệt  Lý tưởng hoá quá trình thải sản phẩm cháy của nhiên liệu thành quá trình thải nhiệt đẳng tích
IV.1.4. Các đại lượng đặc trưng  Tỷ số nén: v1 ε= v2 p3  Tỷ số tăng áp: λ= p2 v3  Hệ số giãn nở sớm: ρ = v2
IV.1.5. Các chu trình động cơ đốt trong IV.1.5.1. Động cơ cấp nhiệt đẳng tích a. Khái niệm
b. Chu trình nhiệt p 3 ộng đ12: Nén đo ạn nhiệt 2 4 23: Cấp nhiệt đẳng tích 1 34: Giãn nở đoạn nhiệt T v 3 41:Thải nhiệt đẳng tích 2 4 q2 ηt = 1 − q1 1 s q1 = q23 = Cv(T3 – T2) C v (T4 T1 ) (T4 T1 ) ηt = 1 =1 C v (T3 T2 ) (T3 T2 ) q2 = q41= Cv(T1 – T4)
IV.1.5.2. Động cơ cấp nhiệt đẳng áp 12: Nén đoạn nhiệt 23: Cấp nhiệt đẳng áp 34: Giãn nở đoạn nhiệt 41:Thải nhi ệ ηt = 1 − q 2ẳng t đ tích q1 q1 = q23 = Cp(T3 – T2) C v (T4 T1 ) (T4 T1 ) ηt = 1 =1 Cp (T3 T2 ) k(T3 T2 ) q2 = q41= Cv(T1 – T4)
IV.1.5.3. Động cơ cấp nhiệt hỗn hợp 12: Nén đoạn nhiệt p 2’ 3 22’: Cấp nhiệt đẳng 2 4 tích 1 2’3: Cấp nhiệt đẳng áp T v 34: Giãn nở đoạn nhiệt 2’ 3 41:Thải nhiệt đẳng tích 2 4 q2 t 1 1 q1 s
q1 = q22’ + q2’3 q1= Cv(T2’ – T2) + Cp(T3 – T2’) q2 = q41= Cv(T1 – T4) C v (T4 T1 ) ηt = 1 C v (T2' T2 ) +C p (T3 T2' ) (T4 T1 ) ηt = 1 (T2' T2 )+ k(T3 T2' )
• Xác định hiệu suất nhiệt theo T1 và , ,  Quá trình 12: nén đoạn nhiệt k1 T2 �v1 � T2 = T1.ε k 1 = � � =ε k1 T1 � v2 �  Quá trình 22’: cấp nhiệt đẳng tích T2' p 2' = =λ T2' = T2 .λ = T1.ε .λk 1 T2 p 2
 Quá trình 2’3: cấp nhiệt đẳng áp T3 v3 = =ρ T3 = T2'.ρ = T1.ε k1.λ.ρ T2' v 2'  Quá trình 3 4: giãn nở đoạn nhiệt k1 T4 �v3 � =� � T3 �v 4 � k1 k1 T4ρv � 2 �ρ � � ρ k1 ρ k1 = � � = � � T4 = T3 . = T1.ε .λ.ρ. k1 = T1 . λ. ρk T3 �vε1 � � � ε k1 ε k1
k λρ 1 ηt = 1 k1 ε � (�λ 1) + kλ ( ρ 1) � � Nếu 3 2’ thì =1 1 ηt = 1 k 1 ε Nếu 2 2’ thì =1 1ρ 1 k ηt = 1 k1 . ε k(ρ 1)
IV. 2. CHU TRÌNH THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC HƠI NƯỚC IV.2.1. Sơ đồ nguyên lý thiết bị 1 Lò hơi 2 Bộ quá nhiệt 2 3 6 3 Tuabin Nước vào 1 4 4 Bình ngưng Nước ra 5 Bơm cấp 5 6 Máy phát điện
2 3 6 Nước vào 1 4 Nước ra 5
IV.2. Chu trình Rankine 12: Quá trình giãn nở đoạn nhiệt sinh công trong tuabin 23: Quá trình ngưng hơi đẳng áp, đẳng nhiệt trong bình ngưng 34: Quá trình bơm nước ngưng về lò hơi 45671: Quá trình cấp nhiệt đẳng áp trong lò hơi
T k 1 7 5 6 4 3 2 s q ηt =1 2 q 1 q1 = q45671 = i = i1 – i4 = i1 – i3 (do i3 = i4) q2= q23 = i3 – i2
Công của chu trình là: lo = q1 q 2 = i1 i 2 lo i1 i 2 ηt = = q1 i1 i 3 Nhận xét
2 3 6 Nước vào 1 Quá nhiệt trung gian 4 Nước ra 5
B. Chu trình ngược chiều IV.3. CHU TRÌNH THIẾT BỊ LÀM LẠNH DÙNG MÁY NÉN KHÍ IV.3.1. Sơ đồ nguyên lý thiết bị 1 Máy nén 2 q1 2 Dàn làm mát 3 Xylanh giãn nở 3 1 4 Buồng lạnh q2 4