一、逆卡諾循環(huán)
卡諾循環(huán)分正卡諾循環(huán)和逆卡諾循環(huán),1均是由兩個(gè)定溫進(jìn)程和兩個(gè)絕熱進(jìn)程構(gòu)成的。它是一個(gè)抱負(fù)循環(huán),其構(gòu)成的各熱力進(jìn)程,2與外界既無溫差也無沖突丟失。(逆卡諾循環(huán)的條件:1,2)
1. 絕熱壓縮進(jìn)程(1—2):耗功Wc;
2. 等溫壓縮進(jìn)程(2—3):放熱qk;
3. 絕熱脹大進(jìn)程(3—4):作功We;
4. 等溫脹大進(jìn)程(4—1):制冷q0怎么衡量其經(jīng)濟(jì)性呢?
二、制冷系數(shù)
1 kg制冷劑每一循環(huán):制冷量q0;耗費(fèi)凈功∑w=Wc-We;向高溫?zé)嵩捶艧幔簈k=q0+∑w
功率ε=收成/價(jià)值=q0/∑w。
關(guān)于逆卡諾循環(huán):
q0=T0’(sa-sb)
qk=q0+∑w
∑w=qk-q0
εc=q0/∑w=T0’(sa-sb)/(Tk’-T0’)=T0’/(Tk’-T0’)
評(píng)論:
1.逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)僅取決于被冷卻物(低溫?zé)嵩矗┑臏囟萒0’和冷卻劑(周圍介質(zhì)水或空高低溫)的溫度Tk’,而與制冷劑性質(zhì)無關(guān)。
2. 為了進(jìn)步制冷系數(shù)ε,在滿足需要條件下應(yīng)使被冷卻物質(zhì)溫度T0’增加而使冷卻劑溫度Tk’下降;
3. T0’改變比Tk’改變對(duì)ε影響更大。P6.
4. 熱泵設(shè)備供熱系數(shù)μ=qk/∑w=ε+1,所以熱泵供熱量>耗費(fèi)的功量,能夠綜合利用動(dòng)力。
5. 制冷系數(shù)實(shí)踐上不是衡量制冷設(shè)備經(jīng)濟(jì)性的僅有目標(biāo)。
從理論上講,逆卡諾循環(huán)為進(jìn)步制冷設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性指出了方向,可是完成這種循環(huán)是在可逆條件下進(jìn)行的,即無溫差傳熱又無沖突丟失,這是不可能的,不然熱交換器面積無限大,制冷和壓縮進(jìn)程無限緩慢。所以除了進(jìn)步T0’、下降Tk’外,還要大力研討高功率的熱交換設(shè)備。
通常用熱力完善度η來表征制冷循環(huán)的技能經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。將作業(yè)于一樣溫度間的實(shí)踐制冷循環(huán)的制冷系
數(shù)ε與逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)εc之比,稱為這個(gè)制冷機(jī)循環(huán)的熱力完善度。
熱力完善度是用來表明制冷機(jī)實(shí)踐循環(huán)挨近逆卡諾循環(huán)的程度。它的數(shù)值越大,就闡明循環(huán)的不可逆丟失越小。在循環(huán)中,削減傳熱溫差,削減沖突,均會(huì)削減循環(huán)的不可逆程度,并致使熱力完善度的進(jìn)步。所以,熱力完善度是制冷循環(huán)的一個(gè)技能經(jīng)濟(jì)目標(biāo),但它與制冷系數(shù)的含義不一樣。ε僅僅從熱力學(xué)定律(能量變換)的數(shù)量視點(diǎn)反響循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性,而η是一起思考了能量變換的數(shù)量聯(lián)系和實(shí)踐循環(huán)中不可逆程度的影響。從數(shù)量上看,ε能夠小于1,等于1
或大于1,而η則一直小于1,由于抱負(fù)的可逆循環(huán)的實(shí)踐上是不可能到達(dá)的。當(dāng)對(duì)比兩個(gè)制冷設(shè)備循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性時(shí),假如兩者的作業(yè)溫度Tk、T0一樣,選用ε與選用η進(jìn)行對(duì)比是等價(jià)的;假如兩者的Tk、T0不一樣,只要對(duì)它們的η加以對(duì)比才是有含義的,由于這時(shí)只對(duì)比ε不能看出哪個(gè)制冷設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性非常好。