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壓縮式制冷之逆卡諾循環(huán)原理

文章出處: 責任編輯:網(wǎng)絡編輯 發(fā)表時間:2015-11-27

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均是由兩個定溫進程和兩個絕熱進程構成的。它是一個抱負循環(huán),其構成的各熱力進程,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. 絕熱壓縮進程(1—2):耗功Wc;
2. 等溫壓縮進程(2—3):放熱qk;
3. 絕熱脹大進程(3—4):作功We;
4. 等溫脹大進程(4—1):制冷q0怎么衡量其經(jīng)濟性呢?
二、制冷系數(shù)
1 kg制冷劑每一循環(huán):制冷量q0;耗費凈功∑w=Wc-We;向高溫熱源放熱:qk=q0+∑w
功率ε=收成/價值=q0/∑w。
關于逆卡諾循環(huán):
q0=T0’(sa-sb)
qk=q0+∑w
∑w=qk-q0
εc=q0/∑w=T0’(sa-sb)/(Tk’-T0’)=T0’/(Tk’-T0’)
評論:
1.逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)僅取決于被冷卻物(低溫熱源)的溫度T0’和冷卻劑(周圍介質水或空高低溫)的溫度Tk’,而與制冷劑性質無關。
2. 為了進步制冷系數(shù)ε,在滿足需要條件下應使被冷卻物質溫度T0’增加而使冷卻劑溫度Tk’下降;
3. T0’改變比Tk’改變對ε影響更大。P6.
4. 熱泵設備供熱系數(shù)μ=qk/∑w=ε+1,所以熱泵供熱量>耗費的功量,能夠綜合利用動力。
5. 制冷系數(shù)實踐上不是衡量制冷設備經(jīng)濟性的僅有目標。
   從理論上講,逆卡諾循環(huán)為進步制冷設備的經(jīng)濟性指出了方向,可是完成這種循環(huán)是在可逆條件下進行的,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,制冷和壓縮進程無限緩慢。所以除了進步T0’、下降Tk’外,還要大力研討高功率的熱交換設備。
   通常用熱力完善度η來表征制冷循環(huán)的技能經(jīng)濟目標。將作業(yè)于一樣溫度間的實踐制冷循環(huán)的制冷系
數(shù)ε與逆卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)εc之比,稱為這個制冷機循環(huán)的熱力完善度。
   熱力完善度是用來表明制冷機實踐循環(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,均會削減循環(huán)的不可逆程度,并致使熱力完善度的進步。所以,熱力完善度是制冷循環(huán)的一個技能經(jīng)濟目標,但它與制冷系數(shù)的含義不一樣。ε僅僅從熱力學定律(能量變換)的數(shù)量視點反響循環(huán)的經(jīng)濟性,而η是一起思考了能量變換的數(shù)量聯(lián)系和實踐循環(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,由于抱負的可逆循環(huán)的實踐上是不可能到達的。當對比兩個制冷設備循環(huán)的經(jīng)濟性時,假如兩者的作業(yè)溫度Tk、T0一樣,選用ε與選用η進行對比是等價的;假如兩者的Tk、T0不一樣,只要對它們的η加以對比才是有含義的,由于這時只對比ε不能看出哪個制冷設備的經(jīng)濟性非常好。

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