Примеры решения задач. Мощность паровой турбины N =18 МВт, теплота сгорания топлива = 30,6 МДж/кг, к.п.д

Задача 1

Мощность паровой турбины N =18 МВт, теплота сгорания топлива
= 30, 6 МДж/кг, к.п.д. установки 0, 98. Определить часовой расход топлива на турбину.

Решение

Не смогла решить простую задачу..

Тема №6: ОСНОВНЫЕ ГАЗОВЫЕ ПРОЦЕССЫ

Основные понятия

Основными термодинамическими процессами являются:

1) процесс сообщения или отнятия теплоты при постоянном объеме газа (v = const) – изохорный процесс;

2) процесс сообщения или отнятия теплоты при постоянном давлении (р = const) – изобарный процесс;

3) процесс сообщения или отнятия теплоты при постоянной температуре (t = const)– изотермический процесс;

4) процесс без сообщения или отнятия теплоты извне (dq =0) – адиабатный процесс;

5) процесс, в котором изменение параметров подчиняется уравнению , (m – величина, постоянная для данного процесса) – политропный процесс.

Изохорный процесс

Зависимость между начальными и конечными параметрами процесса

. (6.1)

Изменение внутренней энергии

. (6.2)

Если в процессе участвует М кг или V_н м³ газа, то количество теплоты или изменение внутренней энергии газа

(6.3)

где V_н – количество газа в м³ при нормальных условиях.

В изохорном процессе газ работы не совершает (L=0)

Изобарный процесс

Зависимость между начальными и конечными параметрами процесса

(6.4)

Работа 1 кг газа

(6.5)

или

(6.6)

Для М кг газа

(6.7)

Если в процессе участвует М кг или V_н м³ газа, то количество теплоты

(6.8)

где V_н – количество газа в м³ при нормальных условиях.

Изотермический процесс

Зависимость между начальными и конечными параметрами определяется формулами:

(6.9)

(6.10)

Работу 1 кг идеального газа находят из уравнений:

(6.11)

(6.12)

(6.13)

(6.14)

Если в процессе участвуют М кг газа, то полученные из вышеприведенных формул значения нужно увеличить в М раз. Можно для этого случая заменить удельный объем полным объемом:

(6.15)

(6.16)

Для идеального газа в изотермическом процессе изменение внутренней энергии равно

(6.17)

Количество теплоты, сообщаемой газу или отнимаемой от него удельная или для М кг газа соответственно:

(6.18)

(6.19)

Адиабатный процесс

Показатель адиабаты к равен соотношению изобарной и изохорной теплоемкостей:

(6.20)

Зависимость между начальными и конечными параметрами:

между p и v

(6.21)

между T и v

(6.22)

между p и T

(6.23)

Работу 1 кг газа находят по следующим формулам:

(6.24)

(6.25)

(6.26)

(6.27)

Для определения работы М кг газа вышеприведенные формулы примут следующий вид:

(6.28)

(6.29)

(6.30)

(6.31)

Уравнение первого закона термодинамики для адиабатного процесса имеет вид

(6.32)

следовательно,

(6.34)

Таким образом, изменение внутренней энергии газа и работа адиабатного процесса равны по величине и противоположны по знаку.

Изменение внутренней энергии идеального газа в адиабатном процессе может быть также выражено уравнением

(6.35)

Политропный процесс

Уравнение политропы в системе координат pv при постоянном значении теплоемкости имеет вид:

(6.36)

где т – показатель политропы.

Характеристикой политропного процесса является величина

(6.37)

которая может быть определена из выражения

(6.38)

где k – показатель адиабаты.

Зависимости между начальными и конечными параметрами процесса:

между p и v

(6.39)

между T и v

(6.40)

между p и T

(6.41)

Работу 1 кг газа в политропном процессе находят по следующим формулам:

(6.41)

(6.42)

(6.43)

(6.44)

Если количество теплоты, участвующей в процессе, известно, то работа может быть также вычислена по формуле

(6.45)

Для определения работы М кг газа вышеприведенные формулы примут следующий вид:

(6.46)

(6.47)

(6.48)

(6.49)

(6.50)

Теплоемкость политропного процесса можно найти по следующим формулам:

(6.51)

(6.52)

Количество теплоты, сообщаемой газу или отнимаемой от него:

(6.53)

(6.54)

(6.55)

Изменение внутренней энергии газа в политропном процессе может быть найдено аналогично другим процессам или по формулам:

(6.56)

(6.57)

Показатель политропного процесса m определяется из уравнения:

(6.58)