Температура адиабатного торможения

Рассмотрим процесс истечения с учетом трения газа о стенки канала. Этот случай весьма важен для практики, поскольку в реальных условиях течение газа или жидкости в каналах всегда сопровождается бульшими или меньшими потерями энергии на преодоление трения, обусловленными вязкостью газа, шероховатостью стенок канала и т.д.Процесс течения по-прежнему считаем происходящим адиабатно, т.е. при отсутствии теплообмена с внешней средой. Вместе с тем очевидно, что этот

процесс необратим — при течении выделяется теплота трения qтр и энтропия потока увеличивается в соответствии с соотношением

Бинарные циклы

На основании проведенного рассмотрения циклов теплосиловых установок можно сформулировать требования к свойствам наиболее удобного (с термодинамической и эксплуатационной точек зрения) рабочего тела. Эти требования таковы: 1. Рабочее тело должно обеспечивать возможно более высокий коэффициент заполнения цикла. Для этого рабочее тело должно иметь возможно меньшую изобарную теплоемкость в жидком состоянии [в этом случае изобары в T, s-диаграмме, наклон которых определяется величиной, будут идти достаточно круто, приближаясь к вертикали]. Желательно также, чтобы рабочее тело обладало возможно более высокими критическими параметрами: при одной и той же температуре насыщенного пара больший коэффициент заполнения имеет цикл, осуществляемый с рабочим веществом с более высокими критическими параметрами.

2. Свойства рабочего тела должны быть такими, чтобы высокая верхняя температура при достаточно высоком коэффициенте заполнения цикла обеспечивалась при не слишком высоком давлении пара, т.е. чтобы высокий термический КПД достигался без перехода к чрезмерно высоким давлениям, которые приводят к большому усложнению установки. Вместе с тем рабочее тело должно быть таким, чтобы его давление насыщения при низшей температуре цикла (т.е. тем-

пературе, близкой к температуре окружающей среды) было не слишком низким; слишком низкое давление насыщения потребует применения глубокого вакуума в конденсаторе, что сопряжено с большими техническими сложностями.

3. Рабочее тело должно быть недорогим; оно не должно быть агрессивным в отношении конструкционных материалов, из которых выполняется теплосиловая установка; оно не должно причинять вреда обслуживающему персоналу (т.е. не должно быть токсичным). К сожалению, в настоящее время рабочие тела, в должной мере удовлетворяющие всем этим условиям, неизвестны. Самое распространенное рабочее тело в современной теплоэнергетике — вода — не удовлетворяет условию достаточно низкой теплоемкости в жидкой фазе, но удовлетворяет условию не слишком низкого значения давления в конденсаторе; вода является вполне подходящим рабочим телом для низкотемпературной части цикла.

Так как в настоящее время нет рабочих тел, удовлетворяющих перечисленным требованиям во всем температурном интервале цикла, то можно осуществить цикл, используя комбинацию двух рабочих тел, применяя каждое из них в той области температур, где это рабочее тело обладает наибольшими преимуществами. Циклы такого рода носят название бинарных. Схема теплосиловой установки, в которой осуществляется бинарный ртутно-водяной цикл, показана на

рис. 11.31.