Прямые циклы (Циклы двигателей)

Круговые процессы или циклы

Как видно из предыдущего анализа для непрерывного получения работы необходимо периодически возвращать рабочее тело в исходное состояние, т.е. после процесса расширения проводить процесс сжатия, но организовывать процесс таким образом, чтобы работа процесса сжатия была меньше работы процесса расширения.

Процессы, в которых рабочее тело возвращается в исходное состояние, носят называние круговых процессов или циклов. Такие процессы изображаются замкнутыми кривыми.

Различают циклы прямые и циклы обратные.

В прямых циклах работа расширения больше работы сжатия и по прямым циклам работают тепловые машины.

В обратных циклах работа сжатия больше работы расширения. По обратным циклам работают компрессоры, холодильные машины, тепловые насосы.

Прямые циклы (Циклы двигателей)

Изображение прямых циклов производится по часовой стрелке.

Для того, чтобы работа расширения | l_1-a-2 | была больше | l_2-б-1|, необходимо в процессе расширения тепло подводить, т.е. q₁ >0; а в процессе сжатия, тепло отводить, т.е. q₂<0.

Найдём полезную работу.

Полезная работа, получаемая в результате осуществления цикла определяется выражением:

(5-1)

Выразим работу цикла через подведённое и отведённое тепло, для чего запишем 1-ый закон термодинамики для процесса расширения и сжатия.

(а) - расширение.

(б) -сжатие.

Суммируя выражения (а) и (б) получим, что

(5-2)

Оценим эффективность прямого цикла с помощью КПД, который представляет собой отношение работы цикла к затраченной энергии.

(5-3)

Как видно из проделанного анализа для непрерывного превращения тепла в работу, любая тепловая машина должна включать

1) источник тепла

2) рабочее тело

3) приёмник тепла.

Всё подводимое тепло q₁ не может быть преобразовано в работу, т.е. h < 1 всегда.

В результате осуществления прямого цикла имеем возможность, получая тепло горячего источника, часть его преобразовать в работу.

Date: 2015-07-24; view: 297; Нарушение авторских прав