п.к.лекц.19 (Все лекции )

ВВЕДЕНИЕ В НАУЧНЫЕОСНОВЫ КРИОЛОГИИЛЕКЦИЯ №19Цикл простого дросселирования.Ожижительный режим.Циклы простогодросселирования- используютсядля ожижениявсех газов, кроме водорода,неона и гелияОжижительный режимlcж1qcж5T0хTP24ж5ΔТн23х61qoc2P1ж43SОсновные процессы:1-2 - охлаждение прямого потока втеплообменном аппарате2-3 - дросселированиеж – насыщенная жидкость4 – насыщенный пар4-5 – нагрев обратного потока втеплообменнике5-1 – изоэнтропное (крайне малая величина) изатем изотермическое сжатие в компрессоре6 – подвод дополнительного количества газаХарактеристиками цикла являются: кг жидкости  - коэффициентxожижениякгсжатогогаза– работа,lсж0  кДж работы затрачиваемаяNe кгжидкости х на получение кгжидкости;- степень термодинамическогосовершенстваУравнение энергетического баланса:h1  qoc  xhж  (1  x)h5Отсюда коэффициент ожижения:(h5  h1 )  qocхh5  hжТепловой эффект дросселирования(теоретическаяхолодопроизводительность цикла)hТ 1  h6  h1Потери вследствие недорекуперацииобратного потока на тёплом концетеплообменникаh6  h5  С р 5 Т нОтсюда коэффициент ожижения:hТ 1  (С р 5 Т1  qoc )хh5  hжВ числителе величина, равная полезнойхолодопроизводительностианалогичногорефрижераторного цикла.Взнаменателестоиттеплота,необходимаядляохлаждения ипоследующейконденсациирабочеговещества вцикле.Изотермическая работа:lиз  Т1 (S6  S1 )  (h5  h1 )Работа сжатия в компрессоре:lсж lизизМинимальная работа ожиженияМинимальная работа:lmin  Т1 (S6  S ж )  (h6  hж )Зависимость характеристик цикла отдавления сжатия.Оптимальное давление будет равно давлениюинверсии при температуре изотермическогосжатия.Определить основные характеристикидроссельного ожижительного цикла,значения параметров основных точекданного цикла представлены в таблице.Принять qос= 1 кДж/кг, ∆Tн=10К,изотермический кпд компрессора ηиз = 0,5.Номер точки156жТемпература, К300280300150Давление, МПа10,130,130,14Энтальпия, кДж/кг30033035050Энтропия,кДж/кгК5,05,96,03,5РЕШЕНИЕХарактеристиками цикла являются: Коэффициент ожижения:х = (h5 - h1 - qoc)/(h5 - hж)= (330 кДж/кг - 300кДж/кг - 1 кДж/кг) / (330 кДж/кг 50кДж/кг) = 29/280 = 0,104; Затрачиваемая работа на сжатие вкомпрессоре:lсж = lиз/ηиз = (Т1(S6 - S1)- (h6-h1))/ηиз == (300K(6,0кДж/кгК - 5,0кДж/кгК ) (350кДж/кг - 300кДж/кг )/0,5 = 500 кДж/кг;Удельная работа для получения единицыжидкости:Ne = lсж /х = (500 кДж/кг)/ 0,104 = 4808 кДж/кг; Минимальная работа ожижения составит:lmin = Т1(S6 - Sж)- (h6 - hж)= 300К(6,0кДж/кгК 3,5кДж/кгК ) - (350кДж/кг - 50кДж/кг ) =450кДж/кг; Степень термодинамическогосовершенства:ηТ= lmin /Ne = 450кДж/кг /4808 кДж/кг =0,0936.СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!.