Примеры решения задач по физике

Математика
Дифференциальные уравнения
Примеры решения интегралов
Решение типовых задач
Сопромат, начерталка
Работа«Соединение болтом»
Работа «Соединение шпилькой»
Выполнить эскизы

Деталирование чертежа

Контрольная работа по сопромату
Проекционное черчение
Начертательная геометрия
Физика, электротехника
Учебник по физике
Лабораторные и контрольные
работы по электротехнике
Кинематика
Примеры решения задач
Динамика движения твердого тела
Работа и энергия
Электростатика
Энергия электростатического поля
Законы постоянного тока

Сила Ампера.

Энергия магнитного поля
Термодинамика
Учебник по информационным технологиям
Информационные сети
Информационные ресурсы сетей
Физические характеристики
волоконно-оптических передающих сред
Основные сервисы сетевой среды Internet
Протоколы и сервисы поисковых систем
Подсети. Маска подсети. Имена
Таблица маршрутизации
Методы коммутации информации
Высокоскоростное подключение
по аналоговым каналам
Взаимосвязь с другими сетями и архитектурами
Потери пакетов
Распределенные системы обработки данных
Создание стандартных технологий локальных сетей
Проблемы объединения нескольких компьютеров
Логическая структуризация сети
Поддержка разных видов трафика
Пропускная способность линии
Кабели на основе экранированной витой пары
Асинхронная и синхронная передачи
Методы коммутации
Коммутация пакетов
Технология Fast ethernet
Технология Gigabit ethernet
Технология FDDI
Технология виртуальных сетей
Структура глобальной сети
Основные принципы технологии АТМ
Технология мобильных сетей
Организация физических и логических каналов
в стандарте GSM
Схема взаимодействия локальных, городских
и глобальных вычислительных сетей
Удаленный доступ
Типы используемых глобальных служб
Многосегментные концентраторы
Типы адресов стека TCP/IP
Таблицы маршрутизации в IP-сетях
Протокол надежной доставки TCP-сообщений
Использование выделенных линий для построения
корпоративной сети

Использование служб ISDN в корпоративных сетях

Энергетика
Рентгеновское излучение
Ускорители элементарных частиц и ионов
Первый бетатрон для ускорения
электронов
Реактор БИГР (быстрый импульсный
графитовый реактор)
Атомные батареи в космосе
Атомные батареи для маяков, бакенов
Космические ядерные аварии
Импульсные реакторы
Излучатели нейтронов
Лекции по радиобиологии
Загрязнение окружающей среды
в результате ядерных взрывов
Выбрасы радиоактивных веществ
в атмосферу
Газообразные выбросы АЭС
Нормирование выбросов радиоактивных
газов в атмосферу
АЭС с реактором ВВЭР
АЭС с быстрыми реакторами
Химические свойства радиоактивных элементов
Применение тория
Химически уран

Плутоний

Декоративное садоводство
и цветоводство
Садово-парковое искусство
Комнатное цветоводство
Ландшафтный дизайн
Современные садовые стили
Кантри во французском стиле
История искусства
Портретная живопись
Архитектура Франция
Живопись Франция
Скульптура
Франсиско Гойя.
Французская пейзажная живопись
Соединенные Штаты
Основатели фотографии
Реализм и импрессионизм
Моне и импрессионизм.
Эдвард Мунк
Поль Сезанн

Огюст Роден

История искусства средних веков
Искусство остготов и лангобардов
Искусство периода Каролингов
Романское искусство
Скульптура, живопись и прикладное искусство
Средневековое искусство Германии
В романском искусстве Германии
Романские соборы Англии
Искусство Южной Италии
Готическое искусство
Собор в Лане
Собор Сен Пьер в Пуатье
Скульптурное убранство готических
фасадов в Германии
Интерьеры английских соборов
Готическая архитектура Испании
Портрет в русском искусстве ХlX- начала ХХ века
Этапы развития натюрморта в русском исскустве
Химия
Примеры решения задач по химии

ЦИКЛЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК И ТЕПЛОВЫХ НАСОСОВ

В холодильных установках и тепловых насосах полезным продуктом является теплота низкого или высокого температурного уровня. В таких установках теплота передается от тела с меньшей температурой к телу с большей температурой. В соответствии со вторым законом термодинамики это возможно только при дополнительном компенсационном процессе, например за счет совершения работы [1].

18.1. Цикл воздушной холодильной установки (ВХУ)


В качестве рабочего тела в холодильных установках можно использовать обычный воздух. При адиабатном расширении воздуха от температуры внешней среды Тос практически можно снизить температуру воздуха до - 60 оС. Этот принцип получения рабочего тела с низкой температурой применяется в воздушной холодильной установке (ВХУ). Схема ВХУ и ее цикл в T,s- диаграмме представлены на рис. 18.1 и 18.2.

Воздух с температурой Тхт, необходимой для охлаждаемого тела (например, эскимо на камере охлаждения рис. 18.1), поступает в компрессор и адиабатно сжимается до температуры Т2, большей температуры окружающей среды (процесс 1-2).

Из компрессора воздух поступает в охладитель, где он изобарно охлаждается до температуры окружающей среды Тос (процесс 2-3), предавая теплоту q1 во внешнюю среду. Из охладителя воздух поступает в воздушную турбину – детандер. В детандере воздух расширяется до первоначального давления р1 (процесс 3-4), в результате чего его температура становится ниже температуры холодного тела (Т4<Тхт) и создаются условия для отвода теплоты от охлаждаемого тела.

 


Детандер, реализуя процесс адиабатного расширения воздуха, частично компенсирует затраты работы на привод компрессора. Из детандера воздух поступает в холодильную камеру, где он изобарно нагревается (процесс 4-1) за счет отвода теплоты от охлаждаемого тела.

Методика расчета ВХУ

Одной из характеристик ВХУ является степень повышения давления воздуха в компрессоре . Используя эту характеристику, определяются температуры в характерных точках обратимого цикла ВХУ в соответствии с уравнением

. (18.1)

Необратимость в реальном цикле ВХУ характеризуется адиабатным коэффициентом компрессора

 (18.2)

и внутренним относительным КПД детандера

. (18.3)

Удельная работа компрессора ВХУ

. (18.4)

Удельная теплота, отводимая от рабочего тела в охладителе, рассчитывается как

. (18.5)

Удельная работа детандера определяется выражением

. (18.6)

Удельная теплота, подводимая к рабочему телу от охлаждаемого тела в холодильной камере,

. (18.7)

Удельная работа, затраченная на реализацию обратимого цикла ВХУ,

. (18.8)

Холодильный коэффициент, характеризующий тепловую экономичность необратимого цикла ВХУ, соответствует выражению

. (18.9)

Кроме холодильного коэффициента эффективность ВХУ определяет ее холодопроизводительность:

. (18.10)

 

 

 

18.2. Цикл парокомпрессорной холодильной установки

Возможность приблизить экономичность холодильной установки к экономичности цикла Карно в интервале температур холодного тела и окружающей среды появилась с получением рабочих тел, имеющих низкие температуры фазового перехода из жидкости в пар. К таким веществам относятся фреоны. Для таких веществ можно осуществить холодильный цикл в области влажного насыщенного пара (рис. 18.3).

Однако реализация цикла 1-2-3-а, соответствующего циклу Карно, невозможна по причине технического ограничения адиабатного процесса расширения рабочего тела при его фазовом переходе из жидкости в пар. Поэтому адиабатный процесс расширения рабочего тела (3-а) в парокомпрессорных холодильных установках (ПКХУ) заменили процессом дросселирования (3-4) и вместо детандера установили редуктор (дроссельный клапан) (рис. 18.4). Установка получается простой, надежной и достаточно экономичной.

 


Методика расчета цикла ПКХУ

Удельная работа компрессора ПКХУ

, (18.11)

где  – адиабатный коэффициент компрессора.

Удельная теплота, отводимая от рабочего тела в охладителе,

. (18.12)

Удельная теплота, подводимая к рабочему телу от охлаждаемого тела в холодильной камере, рассчитывается исходя из процесса 4-1 в холодильной камере:

. (18.13)

Удельная работа, затраченная на реализацию реального цикла ПКХУ, равна работе компрессора:

. (18.14)

Холодильный коэффициент реальной ПКХУ соответствует выражению

. (18.15)

Определение холодопроизводительности ПКХУ выполняется так же, как для любой холодильной установки .

18.3. Парокомпрессорный цикл теплового насоса

Парокомпрессорный цикл можно использовать для получения теплоты высокого температурного потенциала. В таком цикле в качестве рабочего тела используется аммиак или обычная вода. Поскольку в таком цикле за счет совершения внешней работы теплота перебрасывается с низкого температурного уровня на высокий, а полезным продуктом является теплота высокого температурного потенциала, то его назвали циклом теплового насоса.

Схема простейшего теплового насоса и его цикл в T,s- диаграмме представлены на рис. 18.5 и 18.6.

В данной схеме в качестве холодного источника теплоты выступает внешняя среда (вода в реке), а теплота высокого температурного потенциала используется для целей теплоснабжения (отопление жилого помещения).

 


Методика расчета цикла парокомпрессорного

теплового насоса

Удельная работа компрессора

, (18.16)

где  – адиабатный коэффициент компрессора.

Удельная теплота, отводимая от рабочего тела в теплообменнике (полезный продукт цикла),

. (18.17)

Удельная теплота, подводимая к рабочему телу со стороны внешней среды (из реки), рассчитывается исходя из процесса 1-4:

. (18.18)

Удельная работа, затраченная на реализацию реального цикла теплового насоса, равна работе компрессора:

. (18.19)

Эффективность цикла теплового насоса характеризуется отопительным коэффициентом

. (18.20)

Этот коэффициент всегда больше единицы, т.е. полезной теплоты всегда получается больше, чем затрачено работы на реализацию цикла.

Кроме отопительного коэффициента эффективность цикла теплового насоса характеризуется его тепловой мощностью:

. (18.21)

Математика, сопротивление материалов, электротехника лекции, задачи