Termodynamika pro +EE1 a PEE

Podobné dokumenty
Termodynamika pro +EE1

STRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ

Termodynamika ideálního plynu

Elektroenergetika 1. Termodynamika a termodynamické oběhy

Jednotlivým bodům (n,2,a,e,k) z blokového schématu odpovídají body na T-s a h-s diagramu:

IDEÁLNÍ PLYN. Stavová rovnice

Elektroenergetika 1. Termodynamika

HYDROPNEUMATICKÝ VAKOVÝ AKUMULÁTOR

Fyzikální chemie. 1.2 Termodynamika

Ideální plyn. Stavová rovnice Děje v ideálním plynu Práce plynu, Kruhový děj, Tepelné motory

Plynové turbíny. Nevýhody plynových turbín: - menší mezní výkony ve srovnání s parní turbínou - vyšší nároky na palivo - kvalitnější materiály

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 12

Zpracování teorie 2010/ /12

přednáška č. 6 Elektrárny B1M15ENY Tepelné oběhy: Stavové změny Typy oběhů Možnosti zvýšení účinnosti Ing. Jan Špetlík, Ph.D.

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují. s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje

Termodynamika. T [K ]=t [ 0 C] 273,15 T [ K ]= t [ 0 C] termodynamická teplota: Stavy hmoty. jednotka: 1 K (kelvin) = 1/273,16 část termodynamické

Blokové schéma Clausius-Rankinova (C-R) cyklu s přihříváním páry je na obrázku.

V p-v diagramu je tento proces znázorněn hyperbolou spojující body obou stavů plynu, je to tzv. izoterma :

VUT, FAST, Brno ústav Technických zařízení budov

Poznámky k semináři z termomechaniky Grafy vody a vodní páry

Energetika Osnova předmětu 1) Úvod

Zákony ideálního plynu

5.4 Adiabatický děj Polytropický děj Porovnání dějů Základy tepelných cyklů První zákon termodynamiky pro cykly 42 6.

Blokové schéma Clausius-Rankinova (C-R) cyklu s přihříváním páry je na obrázku.

VÝHODY A NEVÝHODY PNEUMATICKÝCH MECHANISMŮ

Termomechanika 4. přednáška

9. Struktura a vlastnosti plynů

Stavová rovnice. Ve stavu termodynamické rovnováhy termodynamicky homogenní soustavy jsou všechny vnitřní parametry Y i

LOGO. Struktura a vlastnosti plynů Ideální plyn

Termodynamika par. Rovnovážný diagram látky 1 pevná fáze, 2 kapalná fáze, 3 plynná fáze

Teplota a její měření

Příklad 1: Bilance turbíny. Řešení:

TERMODYNAMIKA 1. AXIOMATICKÁ VÝSTAVBA KLASICKÉ TD Základní pojmy

Cvičení z termomechaniky Cvičení 5.

PROCESY V TECHNICE BUDOV 9

STRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

Termodynamické zákony

Poznámky k cvičením z termomechaniky Cvičení 10.

KRUHOVÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM. Studijní text pro řešitele FO a ostatní zájemce o fyziku. Přemysl Šedivý. 1 Základní pojmy 2

TERMODYNAMIKA 1. AXIOMATICKÁ VÝSTAVBA KLASICKÉ TD Základní pojmy

PLYNNÉ LÁTKY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník

=, V = T * konst. =, p = T * konst. Termodynamika ideálních plynů

Teplovzdušné motory motory budoucnosti

Parní turbíny Rovnotlaký stupe

Cvičení z termomechaniky Cvičení 7.

III. Základy termodynamiky

Termomechanika 8. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček

12. Termomechanika par, Clausiova-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par

Termodynamika 2. UJOP Hostivař 2014

3.5 Tepelné děje s ideálním plynem stálé hmotnosti, izotermický děj

Termodynamika ideálních plynů

Parní turbíny Rovnotlaký stupeň

2.4 Stavové chování směsí plynů Ideální směs Ideální směs reálných plynů Stavové rovnice pro plynné směsi

III. STRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ

Fyzikální chemie. Magda Škvorová KFCH CN463 tel února 2013

6. Stavy hmoty - Plyny

Kruhový děj s plynem

TEPLO A TEPELNÉ STROJE

SIMULACE STAVOVÝCH ZMĚN IDEÁLNÍHO PLYNU

Výsledky úloh. Obsah KRUHOVÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM. Studijní text pro řešitele FO a ostatní zájemce o fyziku

MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMKA MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMIKA

Elektrárny A1M15ENY. přednáška č. 8. Jan Špetlík. Katedra elektroenergetiky, Fakulta elektrotechniky ČVUT, Technická 2, Praha 6

Termodynamika. Martin Keppert. Katedra materiálového inženýrství a chemie

Termochemie { práce. Práce: W = s F nebo W = F ds. Objemová práce (p vn = vnìj¹í tlak): W = p vn dv. Vratný dìj: p = p vn (ze stavové rovnice) W =

Elektrárny A2B13PEL 2015 PEL 1

VUT, FAST, Brno ústav Technických zařízení budov

Příklady k zápočtu molekulová fyzika a termodynamika

Otázky Termomechanika (2014)

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ APLIKOVANÁ FYZIKA MODUL 2 TERMODYNAMIKA

VY_32_INOVACE_G 21 17

Termodynamika materiálů. Vztahy a přeměny různých druhů energie při termodynamických dějích podmínky nutné pro uskutečnění fázových přeměn

TERMOMECHANIKA PRO STUDENTY STROJNÍCH FAKULT prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. Brno 2013

Výroba elektrické energie (BVEE)

FYZIKÁLNÍ CHEMIE chemická termodynamika

Poznámky k cvičením z termomechaniky Cvičení 4. Postulát, že nedochází k výměně tepla má dopad na první větu termodynamickou

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově

Cvičení z termomechaniky Cvičení 7 Seminář z termomechaniky

IV. Fázové rovnováhy dokončení

Kontrolní otázky k 1. přednášce z TM

TERMOMECHANIKA 4. První zákon termodynamiky

03 Návrh pojistného a zabezpečovacího zařízení

c) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky

Základy teorie vozidel a vozidlových motorů

VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 11

7. Fázové přeměny Separace

Tepelná vodivost. střední rychlost. T 1 > T 2 z. teplo přenesené za čas dt: T 1 T 2. tepelný tok střední volná dráha. součinitel tepelné vodivosti

12. Termomechanika par, Clausius-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par

Tep e e p l e né n é str st o r j o e e z po p h o l h ed e u d u zákl zá ad a n d í n h í o h o kur ku su r su fyzi f ky 3. 3 Poznámky k přednášce

11. Tepelné děje v plynech

Plyn. 11 plynných prvků. Vzácné plyny He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn Diatomické plynné prvky H 2, N 2, O 2, F 2, Cl 2

Poznámky k cvičením z termomechaniky Cvičení 3.

Termodynamické základy ocelářských pochodů

Cvičení z termodynamiky a statistické fyziky

Zásobování teplem. Cvičení Ing. Martin NEUŽIL, Ph. D Ústav Energetiky ČVUT FS Technická Praha 6

1.4. II. věta termodynamiky

Termomechanika. Doc. Dr. RNDr. Miroslav HOLEČEK

Mol. fyz. a termodynamika

Kvantová a statistická fyzika 2 (Termodynamika a statistická fyzika)

VLHKÝ VZDUCH STAVOVÉ VELIČINY

Transkript:

ermodynamika ro +EE a PEE

Literatura: htt://home.zcu.cz/~nohac/vyuka.htm#ee [0] Zakladni omocny text rednasek Doc. Schejbala [] Pomocne texty ke cviceni [] Prednaska cislo 7 - Zaklady termodynamiky [3] Prednaska cislo 7 - Zaklady termodynamiky - dolnek [4] Prednaska cislo 8 - echnologie vyroby v elektrarnach [5] Prednaska cislo 9 - yroba el. energie v JE - zakladni omocne obrazky [6] Prednaska cislo 0 - Alternatory (Pro zajemce o detailni rozboz matematickeho modelu alternatoru odkazuji na sekci PJS) [7] Otazky v zkusebnim elektronickem testu [8] Otazky u ustni zkousky

Možné zůsoby výroby elektrické energie v současnosti: termodynamická řeměna energie jaderného aliva a salování fosilních aliv v mechanickou energii a následně elektrickou - jaderné a klasické teelné (teelné na fosilní aliva) elektrárny řeměna mechanické olohové a kinetické energie vody v mechanickou energii a následně elektrickou - vodní elektrárny

Možné zůsoby výroby elektrické energie v současnosti: řeměna slunečního záření na elektrickou energii (římo nebo zrostředkovaně) - sluneční, větrné, geotermické slaové,

Předoklad světového vývoje výroby elektrické energie:

Předoklad Evroského vývoje výroby elektrické energie: Jaderné elektrárny Obnovitelné zdroje kromě vodních Ostatní zdroje Uhelné elektrárny odní elektrárny

Struktura instalovaného výkonu a vyrobené energie v ČR: Instalovaný výkon yrobená energie

Struktura instalovaného výkonu a vyrobené energie v ČR:

Struktura instalovaného výkonu a vyrobené energie v ČR:

Struktura instalovaného výkonu a vyrobené energie v ČR:

Struktura instalovaného výkonu a vyrobené energie v ČR:

Struktura sítí v ČR:

Struktura sítí v ČR:

Struktura sítí v ČR:

Struktura sítí v ČR:

Struktura instalovaného výkonu a vyrobené energie v ČR:

Struktura instalovaného výkonu a vyrobené energie v ČR:

Struktura instalovaného výkonu a vyrobené energie v ČR:

Struktura instalovaného výkonu a vyrobené energie v ČR:

Závěr: ýroba elektrické energie v České reublice je v nejbližší budoucnosti možná ředevším na základě termodynamických řeměn vodní áry.

Dělení energetických výroben: Podle druhu vyráběné energie: (kondenzační) elektrárny telárny výtony (kotelny) Podle druhu nasazení v denním digramu zatížení: základní (do P MIN ) ološičkové (do P S ) šičkové (do P MAX )

Základy termodynamiky KFY / FYE:

Základní termodynamické veličiny: telota míra kinetické energie elementárních částic hmoty daná translačním, rotačním a vibračním charakterem C, K tabs0 73.5C 0 K

Základní termodynamické veličiny: M m A mol M kg N částic A 6 0 3 mol

Základní termodynamické veličiny:

Základní termodynamické veličiny:

Základní termodynamické veličiny: - +

Základní termodynamické veličiny: - +

Základní termodynamické veličiny:

Základní termodynamické veličiny:

Základní termodynamické veličiny:

Základní termodynamické axiomy: Stavová rovnice lynu: r m. ermodynamický zákon: a v u w h g q v u w h g,,,, v u w h,,,, v u w h Q a

Základní termodynamické axiomy: Stavová rovnice lynu: r m. ermodynamický zákon: Pro vodní turbíny: 0 w w h h g a i i Pro arní turbíny: 0 0 i i a w w h h

Základní termodynamické děje: Zákon Gay-Lussacův-děj izobarický:. konst. konst Ze stavové rovnice lynu 0 ) ( ) ( P a a d r d r d d di d v di d c d r d c d d c da du dq

Základní termodynamické děje: Zákon Gay-Lussacův-děj izobarický: dq c d P d S ds c c ln c ln P P P

Základní termodynamické děje: Zákon Gay-Lussacův-děj izobarický: A Q, I A Q S I c P I ln c P ln

Základní termodynamické děje: Zákon Charlesův - děj izochorický: a a konst. konst. dq du da 0 d c d d Ze stavové rovnice lynu c d du

Základní termodynamické děje: Zákon Charlesův - děj izochorický: dq c d d S ds c c ln c ln

Základní termodynamické děje: Zákon Charlesův - děj izochorický: A A Q S U c U ln c ln

Základní termodynamické děje: Zákon Boyle-Mariotův-děj izotermický: Ze stavové rovnice lynu. konst. konst r r r d dv a da da da d c da du dq a a d d d konst ln ln ln 0 0 ) (.

Základní termodynamické děje: Zákon Boyle-Mariotův-děj izotermický: ln ln ln r r r A da dq dq ds S. konst

Základní termodynamické děje: Zákon Boyle-Mariotův-děj izotermický: A A =A=Q Q A A r ln r ln Q S A r ln A r ln

Základní termodynamické děje: Děj adiabatický:. 0 ln 0 ln ln 0 0 0 0 0 0.., konst d d d d d d c c c d d c da di dq d d c da du dq konst konst q s P P

Základní termodynamické děje: Děj adiabatický: r r Dosazením za tlak ze stavové rovnice lynu: Podobně dosazením za objem oět ze stavové rovnice lynu: r r

Základní termodynamické děje: Děj adiabatický: Dosazením za : a 0 r r r c a du da dq

Základní termodynamické děje: Děj adiabatický: A Q S 0 0

Základní termodynamické děje: =konst. =konst. q, s = konst. /=konst. =konst =konst dq di=c P d dq da, da dq 0 a =( - ) u r a ln q a r a

Ideální termodynamické cykly: Obecný ideální termodynamický cyklus: du U 0 dq da A L QP Q 0

Ideální termodynamické cykly: Carnotův cyklus: - sestává ze dvou izoterm a dvou adiabat 3 4 3 S S S S S S Q Q Q P O P

Ideální termodynamické cykly: Carnotův cyklus: htt://www.vascak.cz/data/hysics_flashlets/carnot.html

Ideální termodynamické cykly: Carnotův cyklus: 3 4 3 4 4 3 3 4 ln ln r r Q Q P O První adiabata Druhá adiabata

Ideální termodynamické cykly: Jouleův-Braytonův cyklus lynové turbíny: - sestává ze dvou izobar a dvou adiabat

Ideální termodynamické cykly: Jouleův-Braytonův cyklus lynové turbíny: - sestává ze dvou izobar a dvou adiabat i i l C D B C A B D C dod zisk A D B C O P i i i i a a l i i i i q q l

Ideální termodynamické cykly: Jouleův-Braytonův cyklus lynové turbíny: B C P A D P B C A D P O c c i i i i Q Q Zavedením: B A - komresní oměr B C - izobarický součinitel A B B A A B A->B adiabata

Ideální termodynamické cykly: Jouleův-Braytonův cyklus lynové turbíny: B->C izobara C C B B C B A

Ideální termodynamické cykly: Jouleův-Braytonův cyklus lynové turbíny: adiabaty A->B a C->D mají stejné mezní tlaky: A A C D A B D C C D C D B A C D D C A B B A D A C B konst.

Ideální termodynamické cykly: Jouleův-Braytonův cyklus lynové turbíny: C D C D A A A A B C P A D P B C A D P O c c i i i i Q Q

Cyklus s lynovou turbínou: Jednoduchá raktická realizace:

Cyklus s lynovou turbínou: Praktická realizace s výměníkem tela a rozdělenou turbínou:

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: Cyklus sestává ze dvou izobar a dvou adiabat v rostředí vody, mokré a suché vodní áry: K = 647,30 K = 374.5 C K =.3 MPa

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: Izobara v rostředí vody, mokré a suché vodní áry:

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: Izochora v rostředí vody, mokré a suché vodní áry:

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: ermodynamické děje v rostředí vody, mokré a suché vodní áry: Diagram -S n konstantní

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: ermodynamické děje v rostředí vody, mokré a suché vodní áry: Diagram - n konstantní

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: ermodynamické děje v rostředí vody, mokré a suché vodní áry: Diagram i-s n konstantní

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: oblasti mokré áry zavádíme veličinu suchost: x m / m // m // 0; s s / i i v v / / i x x x s // v // / s / i v Index znamená sytou kaalinu tedy (x =0) Index znamená sytou áru tedy (x =) // /

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: Mezní hodnoty veličin ro sytou kaalinu a sytou áru:

i

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: ermodynamické děje v rostředí vody, mokré a suché vodní áry: Diagram -S Diagram i-s

konst. konst.

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: Základní oběh a schéma arní elektrárny:

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: Diagram -S: - adiabatická komrese v hlavním oběhovém čeradle (naáječce)

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: Diagram -S: - izobarický ohřev v ohříváku - ekonomizéru (součást kotle)

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: Diagram -S: - 3 izobarický a současně izotermický var ve výarníku (součást kotle)

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: Diagram -S: 3-4 izobarické řehřátí áry v řehříváku (součást kotle)

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: Diagram -S: 4-5 adiabatická exanze áry v turbíně

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: Diagram -S: 5 - izobarická a současně izotermická kondenzace v kondenzátoru

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: Diagram i-s: kd (kondenzát) nv (naájecí voda) 4 a (admisní ára) 3 4 5 5 e,k (ára o exanzi)

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: Diagram i-s:

Cyklus Clausius-Rankin arní turbíny: Diagram -:

Účinnost C-R cyklu arní turbíny: yšetření z diagramu -S: Q Q O P Q P Q Q P O

Účinnost C-R cyklu arní turbíny: yšetření z diagramu -S: 40% (!) Q Q O P Q P Q Q P O

Účinnost C-R cyklu arní turbíny: yšetření z diagramu i-s: l i a i e l i a i kd

Účinnost C-R cyklu arní turbíny: ýočet z diagramu i-s: a t i a a a 6.5 MPa, 430C 345 kj / kg i a t a

Účinnost C-R cyklu arní turbíny: Adiabatická exanze v turbíně: i a a t kd e 37C 6.4 kpa i e 040 kj / kg t a h h ad ad i a i 05 e kj / kg i e t kd

Účinnost C-R cyklu arní turbíny: Parametry kondenzátu: i i kd kd t kd c ikd 54.9 had i i 37 4.868kJ a kd kj / kg 05 345 54.9 / kg 0.39