Жылу техникасы
жүктеу/скачать 1 Mb.
|
Кйлем т±ра›ты бол“анда газдыЈ ›ысымы абсолют температура“а тура пропорционал йзгереді 
болса, кйлемніЈ йзгерісі бол“анды›тан, газдыЈ сырттай жасайтын ж±мысы да 0-ге теЈ, сонды›тан
бол“анда термодинамиканыЈ бірінші заныныЈ негізгі теЈдеуі келесі тЇрге ие болады
Жылу сыйымдылы› т±ра›ты бол“анда процесте ›атысатын жылу мйлшері теЈ болады
Барлы› жылу дененіЈ ішкі энергиясыныЈ йзгеруіне ж±мсалады. љайтымды изохорлы› процесте меншікті энтропияныЈ йзгеруі келесі формуламен аны›талады
Т±ра›ты кйлемде болады, сонды›тан меншікті энтропияныЈ йзгеруі жылу сыйымдылы› т±ра›ты бол“анда теЈ болады
Изобаралы› процесс Изобаралы› процесс берілген газдыЈ ›ысымы ( ) т±ра›ты бол“анда жЇреді. ПроцестіЈ 1-2 сызы“ы изобара деп аталады.
Идеал газ кЇйініЈ теЈдеуінен изобаралы› процесс Їшін 
Б±л ›атынас Гей-Люссак заЈы деп аталады. 1-2 процесс Їшін
Изобаралы› процесте газдыЈ кйлемі абсолют температура“а тура пропорционал йзгереді. Газ ±л“ай“анда оныЈ температурасы артады, сы“ыл“анда – азаяды. КйлемніЈ йзгеруіне ›ажетті меншікті ж±мыс келесі теЈдеумен аны›талады
Немесе
Меншікті ішкі энергияныЈ йзгеруі
бол“анда изобаралы› процесс кезінде денеге берелген меншікті жылу мйлшері
љайтымды изобаралы› процесс Їшін жылу сыйымдылы› т±ра›ты бол“анда меншікті энтропияныЈ йзгеруі келесі формуламен аны›талады
Т±ра›ты ›ысымда болады, сонды›тан
Изотермиялы› процесс Т±ра›ты температурада йтетін процесс изотермиялы› деп аталады ( ). 1-2 ›исы“ы (гипербола) изотерма деп аталады.
Идеал газдыЈ изотермиялы› процесі Їшін 
немесе жЩне
Т±ра›ты температурада газдыЈ кйлемі оныЈ ›ысымына кері пропорционал йзгереді (Бойля-Мариотта заЈы). Ж±мысты› денеге жеткізілген жылу мйлшері кйлемді йзгертуге ж±мсал“ан ж±мыс›а теЈ немесе
Меншікті жылу
теЈдеуінен сонды›тан
Меншікті жылу
Изотермиялы› процесте жылу сыйымдылы›
Энтальпия мен ішкі энергия йзгермейді жЩне
Меншікті энтропияныЈ йзгеруі келесідей
Изотермиялы› процестегі жылудыЈ меншікті мйлшері
Адиабатты› процесс Адиабатты› процесс деп, жЇйе мен ›орша“ан сырт›ы ортаныЈ арасында жылу энергиясыныЈ алмасуы болмайтын процесті айтамыз. Адиабатты› процестіЈ орындалу шарты – газ жЩне оны ›орша“ан ортаныЈ арасында еш›андай жылу алмасуы болмау керек. Осы процестіЈ ›исы“ы адиабата деп аталады. , немесе бол“анды›тан
немесе
Адиабата теЈдеуі
Адиабатты› процесте ›ысым мен k дЩрежелі газ кйлемініЈ кйбейтіндісі т±ра›ты шама, k шамасын адиабата кйрсеткіші деп атайды. Адиабата теЈдеуінен немесе
Меншікті ж±мыс
Политропты› процесс Идеал газдыЈ т±ра›ты меншікті жылу сыйымдылы›та йтетін кез-келген процесі политропты› процесс, ал процестіЈ сызы“ы политропа деп аталады. Егер изохоралы›, изобаралы›, изотермиялы› жЩне адиабатты› негізгі термодинамикалы› процестер т±ра›ты меншікті жылу сыйымдылы›та йтетін болса, онда ол политропты› процеске жатады. Политропты› процестіЈ меншікті жылу сыйымдылы“ы -тен -ке дейін йзгереді.
ЖылудыЈ меншікті мйлшері жЩне
- политроп кйрсеткішініЈ мЩндері:
изохоралы› процесс
изобаралы› процесс
изотермиялы› процесс
адиабатты› процесс
Меншікті жылу сыйымдылы›
изохоралы› процесс ,
изобаралы› процесс ,
изотермиялы› процесс ,
адиабатты› процесс ,
Меншікті ж±мыс
Меншікті ішкі энергияныЈ йзгерісі мен меншікті жылу мйлшері
- политроп кйрсеткішін аны›тау
Меншікті энтропияныЈ йзгеруі
КАРНО ЦИКЛЫ Карно циклы (4.2, а) екі изотермиядан 1-2 жЩне 3-4 жЩне екі адиабатадан 2-3 жЩне 4-1 т±рады. 1-2 жолыныЈ жылуберуші т±ра›ты температура“а Т1, мйлшерлі жылулы› (q1) жеткізіледі, 3-4 жолымен (q2) жылулы› Т2 т±ра›ты температурасымен жылу алмастырушы“а алып кетіледі. Kepi Карно циклын іске асыру Їшін (4.2, б), барлыгы екі жылулы› кйзі ›ажет - жылу беруші жЩне жылу ›абылда“ыш. Изотермиялы› процестегі, меншікті жеткізілген жылу мйлшері q1 тймендегідей жазылады: q1 = RT1 In (V2/V1), (4.9) алын“ан жылу мйлшерініЈ абсолют мЩні q2 = RT2 In (V3/V4). (4.10) v, m3 v, m3
4.2-сурет. Карно циклы: a)- тік; б)- кері. Б±л теЈдеуден 2-3 адиабаттар Їшін табамыз: Т2/Т1=(V2/V3)k-1 Ал, теЈдеу 4-1 адиабаттар Їшін: T2/T1 = (V1/V4)k-1 Б±дан, V2/V1 = V1/V4 немесе V2/ V1 = V3/V4. (4.11) ЖылудинамикасыныЈ бірінші заЈына сЩйкес, алын“ан  =q1-q2, ал (4.9), (4.10) жЩне (4.11) формулалар Карно пропорциясынан аны›талады:
q1/T2 = q2/T2 (4.12) Б±дан Сонды›тан, (4.7) формуласына сЩйкес, КарноныЈ ›айтымды циклыныЈ термиялы› ПШК:
КарноныЈ ›айтымды циклыныЈ термиялы› ПШК, санды мйлшерге теЈ болады да, жылулы› кйзініЈ абсалютты температураларыныЈ (Т1-Т2) айырмасы, оныЈ жылулы› кйзініЈ абсалютты температурасыныЈ еЈ жо“ар“ы температурасы Т1, ›атынасына теЈ. ІЖПД ЦИКЛДАРЫ Жылулы› двигательдерді екі топ›а бйлуге болады: сырттан жЩне іштен жанатын двигательдер. Іштен жанатын двигательдер: олар“а жылуды, ж±мысты› денесіне жеткізуді іске асыру – тікелей отынды ›оспамен, ›ажетті санды мйлшердегі ауамен двигательдіЈ ішінде жандырады. ОтынныЈ жан“ыш бйліктерініЈ, (C, H, S) химиялы› ›оспалар нЩтижесінде жЩне ауаныЈ оттегімен ›осылып, отынныЈ жану йнімі - газды ›оспаны ›±райды да, ол іштен жанатын двигательдіЈ ж±мысты› денесі болады. ІЖД отыны ретінде ›андай жан“ыш болса да жарайды: ›атты, с±йы›, газ тЇріндегі. С±йы› отын – бензин, спирт, керосин, дизельді отындар, м±най – белгілі мйлшердегі ауамен тозаЈды тЇрінде двигательге енгізіледі де, осылардыЈ нЩтижелерінде жан“ыш ›оспа пайда болады. ІЖД циклдары ж±мысшы денеге жылуды жеткізу сипаты бойынша, мына Їш топ›а бйлуге болады: 1) изохора бойынша жылуды жеткізу циклы (Отто); 2) изобара бойынша жылуды жеткізу циклы (Дизель); 3) аралас циклдар, олар“а жылуды жеткізу жарым-жартылай изохора бойынша жЩне жарым-жартылай изобара ар›ылы (Тринклер) іске асырылады. V = const кезіндегі жылуды жеткізу циклы. Іштен жанатын двигательдіЈ, жылудинамикалы› циклыныЈ т±ра›ты меншікті кйлемі кезіндегі, жылудыЈ жеткізілуіЈ ›арастырамыз. ДвигательдіЈ теориялы› индикаторлы диаграммасын ›олдана отырып (сур. б) тйрттактылы двигательді ›арастырамыз. ПоршеньніЈ тймен жЇруі (1 такт) кезінде, двигатель цилиндрі 2, дайын ж±мысшы ›оспаны сорушы клапан 3 ар›ылы сорып алады. Б±л ›оспа, ысты› ауалы газ немесе с±йы› отынныЈ ауалы-булы ›оспасы. Теориялы› диаграммада сору процесі т±ра›ты ›ысым кезінде, я“ни атмосфералы› ›ысымда (0-1 сызы›) йтеді. ПоршеньніЈ (1 нЇкте) бастап›ы жа“дайында, сорушы клапан жабылады, одан кейін, поршеньніЈ жо“ар“ы (II такт) жЇрісі кезінде, цилиндрдегі ж±мысшы ›оспа адиабатты тЇрде (1-2 сызы›) сы“ылады. ®йкеліссіз, ›айтымды адиабатты сы“ылу жЩне цилиндрдіЈ ›абыр“амен жылу алмасуы, теориялы› диаграммамен йтеді. Сы“у (2 нЇкте) соЈында, электр ±ш›ыны кймегімен ›оспа т±танады. љоспаныЈ жануы лезде йтеді. Жану кезіндегі жылудыЈ бйлініп шы“у нЩтижесінде, (жылуды жеткізу) Р2 ден Р3 дейін, V=const (2-3 изохорлы) сызы› бойынша ›ысым ±л“аяды. Ары ›арай, поршень та“ы да тймен жылжиды (III такт) да, газдыЈ адиабатты кеЈею нЩтижесінде йтеді. Б±л жЇріс, ж±мысшы (3-4 адиабат) жЇрісі деп аталады. Осы кезде оЈ ж±мыс ат›арылады. КеЈею соЈында (4 нЇкте), жап›ыш клапан ашылады. Сол кезде ›ысым атмосфералы››а дейін тймендейді. љысымныЈ тймендеуі V=const (4-1 изохора) сызы“ы бойынша суыкты› кйзіне ›айтымды жылуды q2 жеткізуімен йтеді.
IV такт ашы› ауа шы“ар“ыш клапанда іске асырады. Б±л жа“дайда, P=const атмосфералы› ›ысым кезіндегі жан“ан йнім, атмосфера“а шы“арылады. ЦиклдыЈ пайдалы ж±мысы, т±йы›тал“ан 1234 пішін ауданына теЈ.
Сы“у дЩрежесі 
љысымныЈ арту дЩрежесі
Жеткізілген жылу мйлшері q1=Cv(T3-T2) Алын“ан жылу мйлшерініЈ абсолют мЩні q2=Cv(T4-T1) ЦиклдыЈ ж±мысы =q1-q2
ЦиклдыЈ ПШК
Р = const кезіндегі жылуды жеткізу циклы. Газ“а жылу изобаралы› процесс кезінде берілетін циклдыЈ ал“аш›ы айтыл“ан циклдан айырмашылы“ы 2-3 процесінде “ана. Сонды›тан да б±л цикл екі адиабатты› (1-2, 3-4), изобаралы› (2-3) жЩне изохоралы› (4-1) процестерден ›±ралады. М±ндай циклды біртіндеп жанатын цикл деп атайды. Ол кйбінесе дизельді двигательдіЈ ж±мыс циклына ±›сас жЇреді. љысу процесініЈ соЈында берілген жанармай ›оспасы біртіндеп жана береді, ал б±л кезде поршень біртіндеп ›оз“ала беретіндіктен оныЈ Їстіндегі ›ысым т±ракты ›алпында ›ала алады.
сурет. ТЇра›ты ›ысым кезіндегі жеткізумен іштен жанатын ›оз“алт›ыштыЈ теориялы› циклы. ЦиклдыЈ сипаттамалары: Сы“у дЩрежесі 
љысымныЈ арту дЩрежесі
Алдын-ала ±л“аю дЩрежесі
Жеткізілген жылу мйлшері q1=Cр(T3-T2) Алын“ан жылу мйлшерініЈ абсолют мЩні q2=Cр(T4-T1) ЦиклдыЈ ж±мысы =q1-q2
ЦиклдыЈ ПШК
Жылуды аралас жеткізу циклы. Іштен жанатын ›оз“алт›ышта: жылуды аралас жеткізу циклы бойынша, ж±мыс ат›аруда, жылудыЈ бір бйлігі т±ра›ты кйлемде qv жеткізіледі жЩне бір бйлігі - т±ра›ты ›ысым qp кезінде жеткізіледі. Б±л циклмен кейбір дизелъдік двигательдер ж±мыс істейді.
сурет. V= const жэне Р = const кезіндегі, жылуды жеткізудіЈ теориялы› циклы. Сы“у дЩрежесі Алдын-ала ±л“аю дЩрежесі Жеткізілген жылу мйлшері q1= Cv(T3-T2)+Cр(T4-T3) Алын“ан жылу мйлшерініЈ абсолют мЩні q2= Cv (T5-T1) ЦиклдыЈ ж±мысы =q1-q2 ЦиклдыЈ ПШК жүктеу/скачать 1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|