Высшее образование
жүктеу/скачать 4.17 Mb. Pdf көрінісі
|
ГЛАВА 2 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН 2.1. Термодинамический цикл холодильных машин Для непрерывного охлаждения машинными способами помимо охлаждаемого тела и приемника теплоты требуется третье тело, переносящее теплоту от первого ко второму. Это третье тело называется рабочим телом или холодильным агентом. Холодильный агент, претерпевая ряд изменений, должен возвращаться в первоначальное состояние, непрерывно участвуя в круговом процессе, или цикле. Подобный цикл называется термодинамическим. В отличие от прямого цикла (цикл тепловой машины), когда работа производится при переходе теплоты от более нагретого тела к менее нагретому, круговой процесс, в котором для передачи теплоты от менее нагретого тела к более нагретому необходимо подводить энергию (или теплоту), называется обратным циклом. Различают три вида обратного цикла (рис. 2): холодильный 1—2—3—4, в котором теплота переносится от охлаждаемого тела с температурой Т н к окружающей среде с температурой Т ос ; теплового насоса 5— 6— 7— 8, в котором теплота переносится от окружающей среды к телу с более высокой температурой Т в ; комбинированный 9— 10— 11— 12, состоящий из двух первых. Если при осуществлении процессов, образующих обратный цикл, у взаимодействующих тел не наблюдаются остаточные изменения, т.е. эти процессы обратимы, то и обратный цикл обратим. На осуществление обратимого цикла требуется минимум работы или теплоты, поэтому он является эталоном. Обратимый холодильный цикл 1—2—3—4, приведенный на рис. 2, показан на S— Т – диаграмме, где S — энтропия; Т — абсолютная температура. Энтропия S — это отношение ничтожно малого количества теплоты Δq, сообщенной телу (или отнятой у него) в процессе изменения его агрегатного состояния, к абсолютной температуре Т, при которой происходит это приращение теплоты, т.е. S = Δq / Т (Дж/К). Энтропию в тепловых процессах можно рассматривать как термический заряд, который не меняется в идеализированных обратимых циклах. 11 Рис. 2. Обратные циклы Карно Как видно из рис. 2, цикл должен состоять из двух изотермических и двух адиабатических процессов. Такой цикл называется циклом Карно. При этом холодильный агент должен получать теплоту от охлаждаемого тела и передавать ее окружающей среде при постоянных температурах. Температуры холодильного агента и окружающей среды должны отличаться друг от друга на бесконечно малую величину, так как разность температур необходима для осуществления теплообмена. Точно так же обмен работой между холодильным агентом и окружающей средой должен происходить при бесконечно малой разности давлений. жүктеу/скачать 4.17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|