تحقیق؛ ترمودینامیک سیکل بخار

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 72

ترمودینامیک سیکل بخار

1-1- توسعه در سیکل بخار مدرن

1-1-1- سیکل بخار

یک نیروگاه که در آب پروسه های مختلف ترمودینامیک را طی می کند ، با استفاده از یک سیکل بسته بخار عمل می کند. شکل 21-1 یک طرح پیشرفته بخار را به صورت ساده نمایش می دهد که در اغلب مراحل اصلی وجود دارد. نصف سیکل شامل بویلر (یا منبع گرما ) و متعلقات آن است و مابقی آن شامل توربین، اجزاء توربین ، ژنراتور ، کندانسور ، پمپ آب تغذیه و گرم کن های آب تغذیه است.

ابتدا طرح بویلر در سیکل را بررسی می کنیم . درام بویلر بعنوان تغذیه کننده آب است که در آن آب بجوش می آید و به بخار اشباع خنک تبدیل می شود. سپس این بخار خشک در سوپر هیتر گرمای بیشتری می بیند و سپس وارد محفظه ی HP توربین می شود.

بخار با انرژی گرمایی زیاد درتعیین منبسط می شود و مقدار زیادی از انرژی خود را به شافت توربین انتقال می دهد. شافت توربین نیز یک ژنراتور را به چرخش در آورده و باعث تولید برق می شود. بخاری که از محفظه ی HP خارج می شود و به بویلر بر گردانده شده و در آنجا دوباره گرم می شود و بخار گرم شده قبل از ورود به کندانسور وارد محفظه های IP و LP توربین می گردد.

در کندانسور تعداد زیادی سطوح مبدل گرما وجود دارد و بخار با انتقال گرمای نهان تبخیر خود به آب سرد، تقطیر می شود. جریان اصلی بخار که حالا در کندانسور تقطیر شده است در حالت مایع با فشار تقریباً اشباع می باشد.

این آب از کندانسور خارج و به چاه آب گرم می ریزد. آب درون چاه آب گرم به وسیله ی پمپ تخلیه ی کندانسور تا فشار گرم کن آب تغذیه ی اول پمپ آب تغذیه تا فشار گرم کن آب تغذیه ببعدی پمپ می گردد.

در سیکلهای مدرن باز یافتی مقداری از بخاری را که از توربین عبور می کند از یکسری نقاط خاصی بعد از پرده های متحرک خاص بیرون می کشند و به گرم کن های آب تغذیه می فرستد. این بخار برای گرم کردن آب تقطیر شده وارد هیترهای LP و HP می شود. پمپ تغذیه کننده ی بویلر فشار آب را به سطحی که از فشار درام بیشتر است، افزایش می دهد تا افت فشار در مدار بویلر و هیترهای HP جبران شود.

2-1-1- سیکل رانکین

برای رسیدن به یک سیکل کاربردی و عملی باید یک سیکل بخار پایه مانند سیکل رانکین را توسعه و تکامل داد. به منظور نمایش سیکل های مختلف قدرت، از دیاگرامهای دما- آنتروپی (T-S) و آنتالپی – آنتروپی (H-S) استفاده خواهد شد. برای درک خواص ترمودینامیکی سیکل پارامترهای آنتروپی و آنتالپی تعریف شده است. بهرحال در تشریح سیکلهای بخار مروری بر پارامترهای آنتروپی مفید است.

آنتروپی یک خاصیت مستقل بخار است که وقتی گرما داده می شود زیاد می گردد و وقتی گرما از بخار گرفته می شود. کاهش می یابد و مانند دما اگر گرما منتقل شود مقدارش در تغییر آنتروپی ضرب می شود و باعث برابری بین مقدار انتقال گرما می گردد.

حال به بررسی یک سیکل ساده بخار رانکین که بهصورت شماتیک در شکل 22-1 نمایش داده شده و دیاگرام (T-S) آن در شکل (23-1 آمده است می پردازیم.

آب بوسیله پمپ آب تغذیه به بویلر پمپ وارد می شود (مرحله A تا B). در یک سیکل ایده آل رانکین در پمپ افزایش دما وجود نداشته و نقاط A و B بر هم منطبق هستند. سپس آب گرم می شود تا بخار خشک اشباع تولید شود (مرحل B تا C) . بخار خشک اشباع بصورت ایزونتروپیک ، بدون هیچ افتی در توربین انبساط می یابد. بنابراین در مرحله C تا D در امتداد شافت توربین کار تولید می شود . سر انجام گرمای بخار مرطوب خارج شده از توربین در کندانسور گرفته شده و دوباره به آب تبدیل می شود(مرحله D تا A ).

گرمای درون بویلر یا انرژی که صرف آن شده بصورت سطح EABCDF در دیاگرام (T-S) نمایش داده شده است. کار انجام شده در طی سیکل در چند ضلعی ABCD نمایش داده شده و گرمای گرفته شده توسط کندانسور هم با مستطیل ADFE نمایش داده شده است.

در زمینه تولید قدرت بازده گرمایی به صورت زیر تعریف می شود:

تحقیق؛ ترمودینامیک سیکل بخار

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 72

ترمودینامیک سیکل بخار

1-1- توسعه در سیکل بخار مدرن

1-1-1- سیکل بخار

یک نیروگاه که در آب پروسه های مختلف ترمودینامیک را طی می کند ، با استفاده از یک سیکل بسته بخار عمل می کند. شکل 21-1 یک طرح پیشرفته بخار را به صورت ساده نمایش می دهد که در اغلب مراحل اصلی وجود دارد. نصف سیکل شامل بویلر (یا منبع گرما ) و متعلقات آن است و مابقی آن شامل توربین، اجزاء توربین ، ژنراتور ، کندانسور ، پمپ آب تغذیه و گرم کن های آب تغذیه است.

ابتدا طرح بویلر در سیکل را بررسی می کنیم . درام بویلر بعنوان تغذیه کننده آب است که در آن آب بجوش می آید و به بخار اشباع خنک تبدیل می شود. سپس این بخار خشک در سوپر هیتر گرمای بیشتری می بیند و سپس وارد محفظه ی HP توربین می شود.

بخار با انرژی گرمایی زیاد درتعیین منبسط می شود و مقدار زیادی از انرژی خود را به شافت توربین انتقال می دهد. شافت توربین نیز یک ژنراتور را به چرخش در آورده و باعث تولید برق می شود. بخاری که از محفظه ی HP خارج می شود و به بویلر بر گردانده شده و در آنجا دوباره گرم می شود و بخار گرم شده قبل از ورود به کندانسور وارد محفظه های IP و LP توربین می گردد.

در کندانسور تعداد زیادی سطوح مبدل گرما وجود دارد و بخار با انتقال گرمای نهان تبخیر خود به آب سرد، تقطیر می شود. جریان اصلی بخار که حالا در کندانسور تقطیر شده است در حالت مایع با فشار تقریباً اشباع می باشد.

این آب از کندانسور خارج و به چاه آب گرم می ریزد. آب درون چاه آب گرم به وسیله ی پمپ تخلیه ی کندانسور تا فشار گرم کن آب تغذیه ی اول پمپ آب تغذیه تا فشار گرم کن آب تغذیه ببعدی پمپ می گردد.

در سیکلهای مدرن باز یافتی مقداری از بخاری را که از توربین عبور می کند از یکسری نقاط خاصی بعد از پرده های متحرک خاص بیرون می کشند و به گرم کن های آب تغذیه می فرستد. این بخار برای گرم کردن آب تقطیر شده وارد هیترهای LP و HP می شود. پمپ تغذیه کننده ی بویلر فشار آب را به سطحی که از فشار درام بیشتر است، افزایش می دهد تا افت فشار در مدار بویلر و هیترهای HP جبران شود.

2-1-1- سیکل رانکین

برای رسیدن به یک سیکل کاربردی و عملی باید یک سیکل بخار پایه مانند سیکل رانکین را توسعه و تکامل داد. به منظور نمایش سیکل های مختلف قدرت، از دیاگرامهای دما- آنتروپی (T-S) و آنتالپی – آنتروپی (H-S) استفاده خواهد شد. برای درک خواص ترمودینامیکی سیکل پارامترهای آنتروپی و آنتالپی تعریف شده است. بهرحال در تشریح سیکلهای بخار مروری بر پارامترهای آنتروپی مفید است.

آنتروپی یک خاصیت مستقل بخار است که وقتی گرما داده می شود زیاد می گردد و وقتی گرما از بخار گرفته می شود. کاهش می یابد و مانند دما اگر گرما منتقل شود مقدارش در تغییر آنتروپی ضرب می شود و باعث برابری بین مقدار انتقال گرما می گردد.

حال به بررسی یک سیکل ساده بخار رانکین که بهصورت شماتیک در شکل 22-1 نمایش داده شده و دیاگرام (T-S) آن در شکل (23-1 آمده است می پردازیم.

آب بوسیله پمپ آب تغذیه به بویلر پمپ وارد می شود (مرحله A تا B). در یک سیکل ایده آل رانکین در پمپ افزایش دما وجود نداشته و نقاط A و B بر هم منطبق هستند. سپس آب گرم می شود تا بخار خشک اشباع تولید شود (مرحل B تا C) . بخار خشک اشباع بصورت ایزونتروپیک ، بدون هیچ افتی در توربین انبساط می یابد. بنابراین در مرحله C تا D در امتداد شافت توربین کار تولید می شود . سر انجام گرمای بخار مرطوب خارج شده از توربین در کندانسور گرفته شده و دوباره به آب تبدیل می شود(مرحله D تا A ).

گرمای درون بویلر یا انرژی که صرف آن شده بصورت سطح EABCDF در دیاگرام (T-S) نمایش داده شده است. کار انجام شده در طی سیکل در چند ضلعی ABCD نمایش داده شده و گرمای گرفته شده توسط کندانسور هم با مستطیل ADFE نمایش داده شده است.

در زمینه تولید قدرت بازده گرمایی به صورت زیر تعریف می شود:

ترمودینامیک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 20

ترمودینامیک

گرما - دما و دماسنج

فشار

انبساط اجسام

گاز کامل

گرما سنجی و واحدهای آن

گرمای لازم برای تبدیل یخ به آب

تعادل آب و یخ

تعادل آب با بخار آب

فرآیندهای ترمودینامیکی

انرژی درونی

قوانین ترمودینامیک

ماشین های گرمایی

یخچال

گرما

هنگامی که دو جسم با دماهای متفاوت در تماس با یکدیگر قرار گیرند انرژی از

جسم گرمتر به جسم سرد تر میرود به انرژی که در این شرایط منتقل می شود

انرژی گرمایی می گویند

الف - گرما و حرکت مولکولی

میدانید که ماده از مولکولها تشکیل شده است این مولکولها ساکن نیستند بلکه دائما در حال

حرکت هستند  نوع حرکت آنها بستگی به حالت ماده دارد یکی از اثرهای گرما بر ماده

این است که حرکت آنها را سرعتر می کند و فاصله مولکول ها را افزایش می دهد در

نتیجه موجب افزایش طول سطح و حجم جامدات و حجم مایعات و گازها می شود

ب - گرما وانرژی درونی

مولکولهای اجسام چون در حرکتند دارای انرژی جنبشی میباشند و چون بین آنها نیروهای

پیوستگی  وجود دارد به سبب وضع و حالت خود دارای انرژی پتانسیل نیز هستند

هنگامیکه ماده ای را  گرم می کنیم انرژیهای جنبشی و پتانسیل مولکولها هردو افزایش

می یابد مجموع انرژیهای  جنبشی وپتانسیل تمام ملکولهای یک ماده را انرژی درونی یا

گرمایی  آن ماده مینامند

دما

دما کمیتی است نسبی و مقایسه ای و حالت جسم را نشان می دهد به عبارت دیگر درجه

گرمی جسم را نشان می دهد نه انرژی گرمایی آن را

دماسنجها

دماسنج وسیله اندازه گیری دمای اجسام است که بر اساس انبساط اجسام کار می کنند

مدرج کردن دماسنجها

برای مدرج کردن دماسنجها از دو نقطه ثابت در طبیعت استفاده می شود یکی نقطه پایینی

که معمولا نقطه ذوب یخ یا نقطه انجماد آب خالص در فشار یک اتمسفر بوده و دومی نقطه

بالایی که نقطه جوش آب خالص در فشار یک اتمسفر می باشد

الف - سلسیوس یا سانتیگراد

در این دماسنج نقطه ذوب یخ صفر درجه و نقطه جوش آب صد انتخاب شده است و

فاصله  بین صفر وصد به صد قسمت مساوی تقسیم شده است

ب - فارنهایت

نقطه ذوب یخ 32 و نقطه جوش آب 212 انتخاب شده است و فاصله بین به 180 قسمت

مساوی تقسیم شده است

ج - کلوین یا مطلق

نقطه ذوب یخ 273 و نقطه جوش آب 373 و فاصله بین به 100 قسمت مساوی تقسیم

شده است

د - رئومر

نقطه ذوب یخ صفر و نقطه جوش آب 80 درجه و فاصله بین به 80 قسمت مساوی تقسیم

شده است

رابطه دماها در دماسنجهای مختلف

اگر دماسنج سلسیوس دمای جسمی راC ، فارنهایت همان دما را F ، کلوین آن را T

و  رئومر R  نشان دهد رابطه بین آنها به صورت زیر است

فشار

فشار بزرگی نیرویی است که به طور مودی بر واحد سطح اثر می کند

صفر مطلق

پایین ترین دمای ممکن  است که صفر مطلق می نامند در این دما حرکت

مولکولها کاملا متوقف است و انرژی درونی ماده به کمترین مقدار ممکن می رسد رابطه

بین دما کلوین و سلسیوس با توجه به فرمولهای قبل به صورت زیر است

ترمودینامیک

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 38

ترمو دینامیک

مقدمه

ترمودینامیک شاخه ای از علم است که اصول انتقال انرژی را در سیستمهای درشت بین مجسم میکند بند های اصلی که تجربه نشان داده است همة این انتقالات را به کار می گیرند به عنوان قوانین ترمودینامیک شناخته شده اند . این قوانین اولیه و بنیادین هستند و نمی توان آنها را از چیز اصلی تر دیگری مشتق کرد .

اولین قانون ترمودینامیکمی گوید که انرژی باقی می ماند و با اینکه می تواند به شکل دیگر تغییر کند و از مکانی به مکان دیگر تغییر یابد ، مقدار کلی آن ثابت می ماند . بدین ترتیب اولین قانون ترمودینامیک به مفهوم انرژی بستگی دارد ولی از طرف دیگر انرژی تابع اصلی ترمودینامیک است چون بدین وسیله می توان اولین قانون را به صورت فرمول بیان کرد . این همبستگی مشخصة مفاهیم اولیه ترمودینامیک است .

واژه های سیستم و پیرامون به طور مشابه همبسته می شوند . سیستم به شیء، هر کمیت مانده هر بخش و غیره ای اطلاق می شود که برای مطالعه انتخاب شده است و ( به طور ذهنی ) از هر چیز دیگر که پیرامون نامیده می شود جدا می گردد . پوشش مجازی که سیستم را احاطه می کند و آن را از پیرامونش جدا می سازد مرز سیستم نامیده می شود .این مرز تصور می رود خواص ویژه ای داشته باشد که یا ( 1 )سیستم را از پیرامونش جدا می سازد ، یا ( 2 ) به روش های مخصوص فعل و انفعال بین سیستم وپیرامونش مبادله می کند . اگر سیستم تفکیک نشده باشد ، تصور می رود مرزهایش ماده یا انرژی یا هر دو را با پی رامنش مبادله میکند . اگر ماده مبادله شود سیستم گفته می شود باز است . اگر فقط انرژی نه ماده مبادله گردد سیستم بسته ( ولی تفکیک نشده) است و جرمش ثابت است .

وقتی سیستم تفکیک شده است نمی تواند تحت تاثیر پیرامونش قرار گیرد . با وجود این ، ممکن است تغیرات درون سیستم روی دهد که این تغییرات با وسایل اندازه گیری مثل دماسنج ، فشار سنج ، و غیره قابل تشخیص هستند . با وجود این ، چنین تغییراتی نمی توانند بطور نامحدود ادامه یابند ، و بالاخره سیستم باید به وضعیت ثابت نهائی تعدل درونی برسد .

در مورد سیستم بسته که با پیرامونش فعل و انفعالات می کند ، وضعیت ثابت نهایی ، چون سیستم نه تنها از لحاظ درونی در تعادل است ممکن است بالاخره بدست آید .

مفهوم تعادل در ترمودینامیک اصلی است چون با وضعیت تعادل سیستم که مفهوم حالت است ارتباط دارد . سیستم حالت قابل تکرار و همانند دارد وقتی همة خواصش ثابت هستند . مفاهیم حالت و خصوصیت دوباره همبسته می شوند . همچنین شخص می‌تواند بگوید که خواص سیستم به وسیلة حالتش ثابت هستند . خواص معینی با وسایل اندازه گیری مثل دماسنج و فشار سنج کشف می شوند . وجود خواص دیگر مثل انرژی درونی بیشتر به طور غیر مستقیم شناسایی می شوند . تعداد خواصی که باید ارزشهای دلخواه را به منظور ثابت کردن حالت سیستم تنظیم کنند به سیستم بستگی دارد و باید از طریق آزمایش تعیین شوند .

وقتی سیستم از حالت تعادل خارج می شود و در معرض فرایندی قرار می گیرد که در طی آن خواص سیستم تغییر می کند تا به حالت تعادل جدیدی برسند . سیستم در طی چنین فرایندی ممکن است با پیرامونش فعل و انفعال کند تا این که انرژی رابه شکل گرما و کار مبادله کند و بدین ترتب در سیستم و پیرامونش تغییراتی بوجود آورد که برای یک علت یا علت دیگر مطلوب هستند . فرایندی که ادامه می یابد بطوری که سیستم هرگز به طور متمایز از حالت تعادل خارج نمی شود ، برگش پذی نامیده می شود چون چنین فرایندی بدون اینکه نیازی به افزودن کار ایجاد شده به وسیله فرایند پیشین داشته باشد در آغاز بطور مشابه در جهت مخالف معکوس می شود .

مبنای ترمودینامیک بر تجربه و آزمایش استوار است . تعدادی از اصلهای موضوع به ترتیب زیر بیان شده است :

اصل 1

شکلی از انرژی که بعنوان انرژی درونی شناخته شده است وجود دارد که برای سیستم های در حالت تعادل ، خاصیت ذاتی سیستم تست و از لحاظ کاربردی به مختصات قابل اندازه گیری مربوط می شود که سیستم را متمایز می کنند .

اصل 2

انرژی کلی هر سیستم و پیرامنش باقی می ماند . ( اولین قانون ترمودینامیک ) انرژی درونی کاملآ از انرژی پتانسیل و جنبشی که اشکال خارجی انرژی هستند جدا ست . درکاربرد اولین قانون ترمودینامیک همة اشکال انرژی از جمله انرژی درونی باید در نظر گرفته شوند .

کنترل آلودگی دما و فشار در سیالات هیدرولیک

موضوع تحقیق  :کنترل آلودگی دما و فشار در سیالات هیدرولیک

فایل: پاورپورنت

 22 اسلاید

قیمت : 3500 تومان