КПД цикла Ренкина и степень сухости пара

73. Какие преимущества  имеет противоточная  схема теплообменника  перед прямоточной  В каких случаях эти схемы эквивалентны

      Теплообменный аппарат ( теплообменник ) - это устройство, предназначенное для нагревания, охлаждения или изменения агрегатного состояния теплоносителя.

      Чаще  всего в теплообменных аппаратах (ТОА) осуществляется передача теплоты  от одного теплоносителя к другому, т.е. нагревание одного теплоносителя происходит за счет охлаждения другого.

      Теплообменники  с двумя теплоносителями по принципу действия подразделяются на три основные группы: 

1) рекуперативные;

2) регенеративные;

3. смесительные.

     1) Рекуперативные ТОА - аппараты, в  которых теплота от одного  теплоносителя к другому передается через разделяющую их стенку.

      Стенка, которая омывается с обеих  сторон теплоносителями, называется рабочей  поверхностью теплообменника. Она выполняется из материала с хорошей теплопроводностью ( меди, стали, латуни, сплавов алюминия и т.д.).

      Наиболее  распространены трубчатые теплообменники, в которых один теплоноситель  движется в трубах, а другой в  межтрубном пространстве. В таких ТОА горячий и холодный теплоносители не контактируют, поэтому можно использовать самые разнообразные их сочетания.

      Рекуперативные  теплообменники подразделяются в зависимости  от направления движения теплоносителей на:

      а) прямоточные - если теплоносители движутся в одинаковом направлении;

      б) противоточные - если теплоносители  движутся в противоположном направлении;

      в) с перекрестным током - если теплоносители  движутся во взаимно перпендикулярных направлениях. Возможен многократный перекрестный ток.

       а)                              б)                            в)                     г)

       Рисунок 10.2 - Схемы движения теплоносителей :                   - горячий теплоноситель;                   - холодный теплоноситель.  

      На  практике встречаются более сложные схемы движения теплоносителей, включающие различные комбинации основных.

      К рекуперативным теплообменникам можно  отнести также теплообменники с промежуточным теплоносителем. 

80. Что такое коэффициент  избытка воздуха,  как связано его  численное значение с качеством смесеобразования и каковы примерные значения этого коэффициента

Коэффициент избытка  воздуха

    отношение действительного количества воздуха  в горючей смеси к теоретически необходимому для ее полного сгорания (см. Стехиометрический состав горючей смеси). В зависимости от типа двигателя и режима его работы К. и. в. в камере сгорания может изменяться от значений меньше единицы до нескольких десятков.

                 Стехиометрический состав горючей смеси

    (от  греческого stoich(e)ion — основа, элемент  и metr(é)(o) — измеряю) — состав  смеси, в которой окислителя  ровно столько, сколько необходимо для полного окисления горючего. Отношение L теоретически необходимого количества (массы, объёма или молярной массы) окислителя, требующегося для полного окисления горючего, к соответствующему количеству горючего называют стехиометрическим коэффициентом. Различают стехиометрические коэффициенты: L0 — отношение масс окислителя и горючего, LV — отношение их объёмов, LM — отношение молярных масс. Значения стехиометрических коэффициентов для некоторых горючих (окислитель — воздух) при температуре 25(°)С и давлении 0,1 МПа приведены в таблице. С. с. г. с. соответствует значение коэффициента избытка воздуха (α) = l, и такая смесь называется стехиометрической. Смесь с (α) < l (избыток горючего) называется богатой, при (α) > l (избыток окислителя) — бедной.  

  96. Как влияет форма лопаток колеса центробежного вентилятора на его напор и характеристику

Центробежный  многоступенчатый компрессор (нагнетатель) рассчитан на подачу газов давлением до 0,8 - 1 МПа. Принцип его работы (рис. 17.4) следующий. Рабочее колесо 1 с радиально направленными каналами укреплено на валу 2 и вращается с помощью двигателя в корпусе 3. Воздух или газ, поступающий в каналы рабочего колеса, отбрасывается центробежной силой к периферии и попадает в лопаточный аппарат 4, лопатки которого образуют расширяющиеся каналы. В этих каналах вследствие уменьшения скорости воздуха (газа) повышается его давление. Далее сжатый воздух через напорный патрубок 5 поступает в нагнетательный трубопровод. По описанному принципу работают и центробежные вентиляторы, приводимые электродвигателями и создающие избыточное давление до 12 кПа.

 
 
Обычно в центробежных нагнетателях выходное сечение подбирается так, чтобы скорости газа на входе w₁ и на выходе w₂ были одинаковы. В этом случае теоретическая работа, затрачиваемая на сжатие 1 кг газа в идеальном центробежном компрессоре, т.е. в таком, где отсутствует теплообмен с окружающей средой (потери теплоты через стенки равны нулю), может быть определена по уравнению (17.4). 
 
На практике необходимо затрачивать большую работу, чем при адиабатном сжатии. Температура газов на выходе из нагнетателя будет всегда больше, чем в адиабатном процессе, за счет перехода работы трения в теплоту, повышающую конечную температуру воздуха. 
 
Показатель политропы сжатия n = 1,5—1,55 в этом случае больше показателя адиабаты. Для центробежных нагнетателей h^ад_к = 0,7—0,8.