Қазақстан республиасының білім және ғылым министрлігі
Дөңгелектік процесс. Жылу машиналары
жүктеу/скачать 1,27 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 2.12 Карно циклі
2.11 Дөңгелектік процесс. Жылу машиналары Газ ұлғая отырып С1 күйден С2 күйге келсін, бұдан соң сығылу арқылы қайтадан С1 күйіне келсін. Ұлғаю С1С’C2 қисығы бойымен, ал сығылу C2C’’C1 қисығы бойымен жүрсін. С1С’C2С1 қисығы арқылы өрнектелген толық процесс дөңгелектік процесс делінеді (2.11.1- сурет). Ұлғаю кезіндегі жұмыс C1C’C2B2B1 фигурасының ауданы арқылы анықталады, бұл жұмыс А1>0 болады.  2.11.1- сурет. Дөңгелектік процесс Сығылу кезіндегі жұмыс C1C``C2B2B1 фигурасының ауданы арқылы анықталады, бұл жұмыс А1<0 болады. Газдың толық жұмысы А=A1+A2 арқылы анықталады. Бұл суреттегі C1C`C2B2B1 мен C1C`C2B2B1 фигураларының айырмасы арқылы анықталады, бұл аудан C1C` C2C``C1 фигурасының ауданына тең болады. Бұл кезде А>0 болады. С1 күйдегі заттың ішкі энергиясын U1, ал C2 күйдегі ішкі энергиясын U2 дейік. C1C`C2 қисығы бойынша ұлғаю кезіндегі жұмыстық дененің алған жылуын Q1, ал C2C``C1 қисығы бойынша сығылу кезінде берген жылуын Q2 дейік. Сонда термодинамиканың 1-ші заңын мынадай болады:  (2.11.1)  (2.11.2)
(2.11.1) және (2.11.2) формулаларды бір-біріне қосқанда  .
жүйе жұмысы жылулар айырмасының нәтижесінде істеледі. Сол кездегі пайдалы әсер коэффициенті (п.ә.к):  (2.11.3)
Жылу машинасының жұмыс істеу принципі 2.11.2-суретте көрсетілген. Мұндағы Q1 – жұмыстық дененің қыздырғыштан алған жылуы, Q2 – жұмыстық дененің суытқышқа берген жылуы. Жұмыстық дененің істеген жұмысы 
Егер циклді кері жүргізсе суытқыш машинаның циклі шығады (2.11.3-сурет). Ұлғаю C1C’’C2 қисығымен орындалса, істелген жұмыс A1>0, ал сығылу C2C’C1 қисығымен орындалса, істелген жұмыс A2<0. 
2.11.12- сурет 2.11.13-сурет Жылу машинасының жұмыс Суытқыш машинаның циклі істеу принципі Мұндай машина суытқыштан Q2 жылу алады және қыздырғышқа Q1 жылу береді. A=Q1-Q2 жұмыс істелінеді. Суытқыш машина жылуды суытқыштан қыздырғышқа «тасиды». Суытқыш машинаның тиімділігі суытқыш коэффициенті арқылы анықталады, яғни суытқыштан алынған Q2 жылудың машинаны іске қосатын жұмысқа қатынасы арқылы анықталады.  ,
мұндағы – суытқыш коэффициенті. 2.12 Карно циклі Карно циклі дөңгелектік қайтымды процесс болып табылады. Ол екі адиабатадан және екі изотермадан тұрады. Жұмысшы дене үшін бір моль идеал газ алайық. Бірінші күйінің параметрлері Р1-қысым, V1-көлем, Т1- температурамен анықталсын (2.12.1-сурет). Газды изотермиялық ұлғайту арқылы екінші күйге әкелейік (екінші күйдің параметрлері Р2, V2, T1 болады). Изотермиялық ұлғаю кезінде газ қыздырғыштын Q1 жылу алады да жұмыс істейді.  (2.11.1)
Енді газ 2-ш күйден 3-ші күйге адиабаталық ұлғайту нәтижесінде өтсін. Газдың 3-ші күйі Р3 ,V3, T2 параметрлері арқылы анықталады (температура Т2-ге шекті төмендейді). Бұдан соң газ 3-ші күйден 4-ші күйге Т2 температурада изотермиялық сығылу нәтижесінде келсін. Сол кездегі 4-ші күйі P4, V4, T2 параметрлерімен анықталады. Бұл уақытта газ суытқышқа Q2 жылу береді де А2 жұмыс істейді  (2.12.2)
Ал 4-ші күйден 1-ші күйге адиабаталық сығылу арқылы өтсін. Газдың V2 көлемнен V3 көлемге дейін адиабаталық ұлғаюы үшін Пуассон теңдеуі төмендегідей жазылады:  (2.12.3)
2.12..1-сурет. Карно циклі V4 көлемнен V1 көлемге адиабаталық сығылуы н Пуассон теңдеуі арқылы  (2.12.4)
анықталады. (2.12..3) теңдеуді (2.12.4) теңдеуге бөлгенде
шығады.
(2.12.1, 2.12.2, 2.12.5) формулаларды ескеріп машинаның п.ә.к. анықтауға болады:  (2.12.6) мұндағы  – қыздырғыштың температурасы,  – суытқыштың температурасы.
жүктеу/скачать 1,27 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
(2.12.5)