теоретическая физика

Заключение
В курсовой работе произвели термодинамический расчет главной энергетической установки с ДВС и утилизацией тепла выхлопных газов. Рассчитали термический КПД установки равный. Научились на основе полученных данных, пользуясь h-s диаграммой строить график состояния пара при различных циклах установки.
В паровых установках сжигание топлива происходит в паровых котлах, в которых рабочим телом является водяной пар, поступающий в цилиндры паровых машин или на лопатки турбин. Таким образом, пар – это промежуточный теплоноситель, поэтому неизбежны значительные потери теплоты. Естественно, что паровые двигатели не могут использовать всей теплоты, заключенной в топливе.
Паросиловая установка является вспомогательной и работает по циклу Ренкина. Цикл Ренкина реализуется в двух вариантах: на ...

Оглавление
Введение 3
1. Теоретическая часть 4
2 Практическая часть 8
2.1 Общая схема установки и действительный цикл комбинированной схемы в PV, TS и hS координатах. 8
2.2 Расчет ДBC 11
2.2.1 Параметры всех точек 11
2.2.2 Термический КПД 13
2.2.3 Подводимое и отводимое тепло 13
2.2.4 Удельная работа в цикле 13
2.2.5 Изменение внутренней энергии, тепло участвующее в процессе, работа в процессе, а также, изменение энтальпии, энтропии. 14
2.2.6 Среднее индикаторное давление в цилиндре 16
2.2.7 Теоретическая мощность дизеля 16
2.2.8 Часовой (В, кг/час) и удельный (в, кг/кВт • час) расходы жидкого топлива, для ДВС, приняв его тепловую способность 16
2.3 Расчет ПСУ 18
2.3.1. Определение параметров всех точек цикла ПСУ 18
2.3.2 Определение термического КПД идеального цикла ПСУ 20
2.3.3 Удельная работа расширения в паровой турбине и сжатия в питательном насосе 21
2.3.4 Расход пара 21
2.3.5 Действительная и теоретическая мощность с учетом работы питательного насоса 21
2.4 Питательный насос 22
2.4.1 Кратность циркуляции охлаждающей воды в конденсаторе. 22
2.4.2 Мощность привода питательного насоса 22
2.5 Определение: часовой (В, кг/час) и удельный (b, кг/кВт • час) расходы жидкого топлива, для установки с утилизацией тепла и годовую экономию топлива от её введения 23
Заключение 24
Литература 25
Приложение 1 26

Введение
Развитие промышленности характеризуется ростом ее эффективности, т.е. снижение материальных и энергетических затрат на производство единицы продукции, повышение качества самой продукции и обеспечение экологической безопасности. Этим требованиям должно удовлетворять как само промышленное оборудование, так и осуществляемые с его применением технологические процессы. Применение теоретических основ теплотехники позволяет не только анализировать эффективность работы установленного технологического оборудования, но и проектировать новое с помощью математического моделирования, что существенно снижает экономические затраты.
Курсовая работа по дисциплине является одним из основных видов учебных занятий и формой контроля учебной работы студента.
В курсовой работе сделаем термодинамический расчет главной энергетической установки и рассчитаем утилизацию тепла выхлопных газов, а так же ее эффективность и построим h-s диаграмму по полученным данным.

Смазка всех трущихся поверхностей и подшипников внутри двухтактных двигателей происходит с помощью топливной смеси, в которое подмешано необходимое количество масла. Понятно, что топливная смесь попадает и в кривошипную камеру двигателя (это та полость, где закреплен и вращается коленчатый вал), и в цилиндр. Смазки там нигде нет, а если бы и была, то смылась топливной смесью. Вот по этой причине масло и добавляют в определенной пропорции к бензину. Тип масла используется специальный, именно для двухтактных двигателей. Оно должно выдерживать высокие температуры и сгорая вместе с топливом оставлять минимум зольных отложений. Теперь о принципе работы. Весь рабочий цикл в двигателе осуществляется за два такта. Такт сжатия 1. Такт сжатия. Поршень перемещается от нижней мертвой точки поршня (вэтом положении поршень находится в положение называем сокращенно НМТ) к верхней мертвой точке поршня , перекрывая сначала продувочное, а затем выпускное окна. После закрытия поршнем выпускного окна в цилиндре начинается сжатие ранее поступившей в него горючей смеси. Одновременно в кривошипной камере вследствие ее герметичности и после того как поршень перекрывает продувочные окна , под поршнем создается разряжение, под действием которого из карбюратора через впускное окно и открывающийся клапан поступает горючая смесь в кривошипную камеру. 2. Такт рабочего хода. При положении поршня около ВМТ сжатая рабочая смесь воспламеняется электрической искрой от свечи, в результате чего температура и давление газов резко возрастают. Под действием теплового расширения газов поршень перемещается к НМТ, при этом расширяющиеся газы совершают полезную работу. Одновременно, опускаясь вниз, поршень создает высокое давление в кривошипной камере (сжимая топливо-воздушную смесь в ней). Под действием давления клапан закрывается, не давая таким образом горючей смеси снова попасть во впускной коллектор и затем в карбюратор. Когда поршень дойдет до выпускного окна , оно открывается и начнется выпуск отработавших газов в атмосферу, давление в цилиндре понижается. При дальнейшем перемещении поршень открывает продувочное окно и сжатая в кривошипной камере горючая смесь поступает по каналу, заполняя цилиндр и осуществляя продувку его от остатков отработавших газов. Далее цикл повторяется. Традиционная паросиловая установка состоит из двух основных участков:- Участка подготовки теплоносителя (пара) ;- Турбогенератора;а также ряда вспомогательных элементов, обеспечивающих стабильную и безопасную работу всей установки, как в автономном режиме, так и при подключении в общую сеть. Описание технологии:Топливо с топливного склада подаётся транспортёром в бункер. Из бункера топливо поступает в мельницу, в которой оно размалывается до пылевидного состояния. В мельницу непрерывно специальным дутьевым вентилятором подаётся горячий воздух, нагреваемый в воздухоподогревателе. Горячий воздух смешивается с топливной пылью и через горелки котла подаётся в его топку - камеру, в которой происходит горение топлива.Стены топки облицованы экранами - трубами, к которым подаётся питательная вода из экономайзера. В экранах вода нагревается и испаряется, превращаясь в сухой насыщенный пар. Широкое распространение получили барабанные котлы (Е-4-1,4-250ОИ - двухбарабанный котёл) в экранах которых вода нагревается, а отделение пара от котловой воды происходит в барабане.Далее сухой насыщенный пар поступает в пароперегреватель, в котором повышается его температура и, следовательно, потенциальная энергия.Газообразные продукты сгорания топлива, отдав свою основную теплоту питательной воде, поступают на трубы экономайзера и воздухоподогреватель, в которых они охлаждаются до температуры 140-1600 С и направляются с помощью дымососа к дымовой трубе. В электрофильтрах происходит улавливание сухой летучей золы. Полученный на выходе установки пар поступает по паропроводу к паровой турбине. Расширяясь в ней, пар вращает её ротор.Пар, покидающий турбину, поступает в конденсатор - теплообменник, по трубкам которого непрерывно протекает холодная вода, подаваемая циркуляционным насосом из реки, водохранилища или специального охладительного устройства (градирни). Пар, поступающий из турбины в межтрубное пространство, конденсатора конденсируется и стекает вниз; образующийся конденсат конденсатным насосом подаётся через регенеративный подогреватель в деаэратор. В подогревателе температура конденсата повышается за счёт теплоты пара, отбираемого из турбины. В деаэраторе происходит деаэрация - удаление из конденсата растворённых в нём газов. Одновременно бак деаэратора представляет собой ёмкость для питательной воды котла.Из деаэратора питательная вода питательным насосом подаётся в котёл. Таким образом, замыкается технологический пароводяной цикл преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения ротора турбоагрегата.2 Практическая часть2.1 Общая схема установки и действительный цикл комбинированной схемы в PV, TS и hS координатах.Исходные данные:1-двигатель внутреннего сгорания;2-утилизационный парогенератор;3-паровая турбина;4-турбогенератор;5-конденсатор;6-циркуляционный насос;7-питательный насос;Двигатель внутреннего сгорания работает по циклу Собате – Тринклера (или цикл со смешанным подводом тепла).1-2 адиабатное сжатие рабочего тела. 2-3 изохорный процесс первой доли теплоты.3-4 изобарный подвод второй доли теплоты.4-5 адиабатное расширение рабочего тела.5-1 изохорный отвод тепла в теплоприемник и возвращение рабочего тела в первичное состояние.Паровая установка (ПСУ) работает по циклу.a-b полученный пар расширяется по адиабате в цилиндре парового двигателя до давления Pb в конденсаторе.b-c пар полностью конденсируется до состояния кипящей жидкости при давлении Pb.