Měrná vnitřní práce tepelné turbíny při adiabatické expanzi v T-s diagramu

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Měrná vnitřní práce tepelné turbíny při adiabatické expanzi v T-s diagramu"

Bohuslav Neduchal
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 1 ato Příloha 307 j oučátí článku 13. Enrgtcké blanc lopatkových trojů, Měrná vntřní prác tplné turbíny př adabatcké xpanz v - dagramu Odvozní j provdno pro dální plyn c p =kont., (nkolv mě dálních plynů), q=0. Expanz dálního plynu z tlaku p do bz přívodu tpla a bz ztrát j zontropcká a z. Prác této xpanz j ohrančná přílušným zobaram a xpanzní křvkou: p p a z z 1. Křvka zontropcké xpanz v tplné turbíně z tlaku p do tlaku a zontropcká prác a z vykonané př této změně. Pro zontropcký děj lz pát:

2 2,z a z =,z v dp= d=c p (,z ) [43. d288] V - dagramu jou zobary tjné pouz vzájmně pounuté vz. [43. d310]. V takovém případě bud vzdálnot a tjná jako b. Vzhldm k této kutčnot lz, podl Cavalrho prncpu pro kvvalntní plochy a těla [2,. 10], znázornt zontropckou prác tzv. náhradní plochou (a-bc--a). Plocha a-b-c--a j náhradní plocha k ploš zontropcké prác z Obrázku 1: p c a z z b a 2. Náhradní plocha měrné zontropcké prác v - dagramu př c p =kont. Př xpanz plynu (pohybu) vlvm jho vazkot, třním a vířním (dál zkrácně jn třním) čát kntcké nrg přměňuj na tplo a (tplo q z ), ktrým j ohříván okolní plyn. o znamná, ž př xpanz vlvm ztrát vykoná mnší prác, al tplota na konc xpanz bud vyšší:

3 3 p z qz 3. Skutčná adabatcká xpanz v tplné turbíně ztrátam a vyjádřní tpla vygnrovaného ztrátam př proudění turbínou. plo q z vyjádří z rovnc II. zákona trmodynamky. Vznk ztrát př xpanz v tplné turbíně způobí pokl vykonané prác proto muí pro xpanz ztrátam platt a <a z : a = [11. d544] Jaká plocha v - dagramu vyjadřuj kutčnou tchnckou prác? Ekvvalntní plocha v - dagramu k kutčné tchncké prác bud mnší nž odpovídá ploš v - dagramu vyjadřující tchnckou prác př zontropcké xpanz. Nabízí odčít ztrátové tplo q z od prác vykonané př zontropcké xpanz a z. o al nvd k právnému výldku protož plyn v turbíně xpanduj a koná prác potupně př průchodu turbínou. Rozdělím-l turbínu rpktv xpanz v turbíně na několk čátí bud v každé čát probíhat xpanz vntřním ztrátam, tím v této čát vykoná méně prác nž př zontropcké xpanz, al do další čát turbíny

4 4 vtupuj plyn o vyšší tplotě nž by vtupoval v případě zontropcké xpanz. o znamná, ž čát ztrátového tpla vznklého v přdchozí čát turbíny využj k konání prác v náldující čát turbíny. o znamná, ž od zontropcké prác a z nodčítá, pro zíkání kutčné prác, clé tplo vznklé př vntřních ztrátách q z al jn určtá čát z, protož čát ztrátového tpla v jné čát turbíny využj k konání prác. ato čát ztrátového tpla nazývá tplo znovu využté D: q z = z Ztráta z, tplo znovu využtlné D lz v - dagramu vyjádřt porovnáním adabatcké xpanz ztrátam v turbíně dální polytropckou xpanz v této turbíně. Idální polytropcká xpanz od zontropcké lší tím, ž běhm xpanz j z vnějšku přváděno xpandujícímu plynu tplo, přčmž tím zvýší prác xpanz v turbíně: (a) p (b) p z q pol a pol 4. Porovnávací vratný polytropcký děj k děj adabatckému ztrátam. (a) tplo přvdné pracovnímu plynu př dální polytropcké xpanz, (b) prác dálního polytropcké xpanz.

5 5 Z tpla přvdného běhm xpanz př polytropckém děj pouz čát odpovídající ploš -- z - přměnla v prác zbylé tplo zvýšlo vntřní nrg plynu na konc xpanz. 2 a pol = 1 v dp= r n 1 ( 1 2 ) [1,. 98]. Ztrátové tplo q z u adabatcké xpanz ovlvňuj xpanz tjným způobm jako by toto tplo bylo přvdnou zvnčí a čát tohoto tpla přmění v prác a čát zvýší vntřní nrg pracovního plynu na konc xpanz. o znamná, ž prác plynu nníží o clé tplo q z al pouz o čát z, ktrá tvoří rozdíl mz prác vykonanou př zontropcké xpanz a adabatcké ztrátam: a =a z z=a z q z +Δ a z p z a z z = 5. Prác adabatcké xpanz ztrátam. Odtud j tdy zřjmé, ž třcí tplo způobuj zvýšní ntrop a lz kontatovat, ž rozdíl ntalp - z

6 6 přdtavující ztrátu z na zobař j kvvalntní ploš mz zobarou touto zobarou a zotrmou =0 a tavy a z : d= dq z. Odkazy 1. KALČÍK, Jof, SÝKORA, Karl. chncká trmomchanka, vydání, Praha: Acadma. 2. POLSER, Burkard. Q.E.D. Kráa matmatckého důkazu, Praha: Dokořán,.r.o. ISBN

Podobné dokumenty

Měrná vnitřní práce tepelné turbíny při adiabatické expanzi v T-s diagramu

Měrná vnitřní práce tepelné turbíny při adiabatické expanzi v T-s diagramu - 1 - Tato Příloha 307 j součástí článku: ŠKORPÍK, Jří. Enrgtcké blanc lopatkových strojů, Transformační tchnolog, 2009-10. Brno: Jří Škorpík, [onln] pokračující zdroj, ISSN 1804-8293. Dostupné z http://www.transformacn-tchnolog.cz/nrgtckblanc-lopatkovych-stroju.html.