Основные термодинамические процессы в холодильных машинах и тепловых насосах
Существуют пять основных термодинамических процессов:
Политропный
Адиабатный (изоэнтропный)
Изотермический
Изобарный
|
PV1-const; S=const; T=const\ p-const', V=const. |
Изохорный
Для более точного описания того или иного процесса иногда к названию процесса добавляют слово «адиабатный», что указывает на отсутствие теплового контакта с окружающей средой во время осуществления этого процесса. Такое описание вносит сложность в понимание сути процесса, особенно для студентов. Поэтому в дальнейшем, при рассмотрении процессов, будем однозначно считать, что при прохождении любого процесса тепловой контакт с окружающей средой отсутствует. Если же для описания реального процесса необходим будет учет влияния теплового контакта с окружающей средой, то этот факт будет оговорен отдельно.
|
Элемент |
|
Перенос тепла |
Назовем основные элементы холодильных машин и тепловых насосов, в которых протекают вышеописанные процессы - таблица 2.2.
Таблица 2.2
Наименование процесса
Теплообменные аппараты
Компрессоры, турбины, насосы, вентиляторы, детандеры
Камера сгорания топлива, генераторы, абсорберы, адсорберы
|
Перенос работы Химическая реакция Ускорение и торможение |
Сопла, диффузоры, конфузоры
|
Дросселирование Смешение |
Любые устройства местного сопротивления (капиллярные трубки, дроссельные вентили и т. д.) любые аппараты, где иметт место массообмен (промежуточные сосуды, абсорберы и пр.)
В обобщенном виде все разнообразие термодинамических процессов и уравнений, их описывающих, приведено в таблице 2.3.
Суммируя весь материал, дадим комплексное описание основных элементов холодильных машин и тепловых насосов с позиций Первого и Второго закона термодинамики - таблица 2.4.
|
|
Изображение линий процессов в некоторых диаграммах широко применяемых в инженерной практике, представлено на рис.2.8.
|
«др. у T-const |
|
|
/ / |
P=const / \ |
|
/ / / / ^ / / ^ / / ё / / § it и Х=0 x-const |
V=const Z 1 \ H/л 03' x'l h |
Рис.2.8. Линии термодинамических процессов в диаграммах состояний рабочего вещества
|
Таблица 2.3
|
|
Таблица 2.4
|
Запись эксергетической эффективности для этих процессов подразумевает разделение физической эксергии рабочего вещества на термическую и механическую составляющие (рис. 2.6), что требует использования специальных методов эксергетического аналича, поэтому в настоящей книге эти w. < , , и ы рассмотрены не будут.
