5.PREZENTACIJA Flashcards
Što je to ekspanzija? Objasni za što se koristi i u kojim uređajima se provodi.
Ekspanzija je proces u kojem moramo imati radnu tvar koja značajno može mijenjati svoj volumen(plinovi i para). U tom procesu dolazi do pada tlaka radne tvari zbog značajnog povećanja volumena. Kako bi proveli proces ekspanzije koristimo ekspandere ili detandere ili turbine. NJima nastojimo dobiti rad ili snagu ili i koristimo kada trebamo postići niske temp. u nekim uređajima koji su namjenjeni za hlađenje. Sa td aspekta možemo reći kako se kod E i K radi o dva postpuno jednaka provcesa samo što se odvijaju u suprotnim smjerovima. Ako govorimo o POVRATIVOM/RAVNOTEŽNOM procesu radna tvar će se iz konačnog stanja u početno vratiti na istio način bez gubitaka, a ako govorimo o NEPOVRATNOM/NERAVNOTEŽNONM PROCESU tvar se iz konačnog stanja neće vratiti istim putem i imat ćemo određene gubitke. Kompresija i ekspanzija se mogu odvijati u istim uređajima i mogu se odvijati u otvorenim i zatvorenim sustavima.
Što je kompresija?Objasni za što se koristi i u kojim uređajima se provodi.
Kompresija je proces u kojemu moramo imati radnu tvar koja može značajno mijenjat svoj volumen(plinovi i para). U tom prosecu dolazi do povećanja tlaka radne tvari uz istovremenu značajno smanjenje volumena. Kako bi proveli proces kompresije koristimo kompresore.Sa td aspekta možemo reći kako se kod E i K radi o dva postpuno jednaka provcesa samo što se odvijaju u suprotnim smjerovima. Ako govorimo o POVRATIVOM/RAVNOTEŽNOM procesu radna tvar će se iz konačnog stanja u početno vratiti na istio način bez gubitaka, a ako govorimo o NEPOVRATNOM/NERAVNOTEŽNONM PROCESU tvar se iz konačnog stanja neće vratiti istim putem i imat ćemo određene gubitke. Kompresija i ekspanzija se mogu odvijati u istim uređajima i mogu se odvijati u otvorenim i zatvorenim sustavima.
Strojevi i uređaji za kompresiju i ekspanziju.
Koristino dvije vrste uređaja:
1) strojevi s cikličkim radom-klipni ili stapni strojevi -mogu djelovati u zatvorenim ili otvorenim sutavima
2)strojevi s kontinuiranim protokom radne tvari-mogu djelovati kao otvorni sustav
Kako se tehnički rad izmjenjuje s okolinom?
Tehnički rad u otvorenom sustavu izmjenjuje se s okolinom putem prijenosnog mehanizma (stapajice, križne glave i ojnice ili samo klipnjače za klipni stroj) te koljenastog vratila.
U koje 3 radne faze se odvija rad stroja u otvorenom sustavu?
To su:
1. faza: otvara se ulazni ventil i radna tvar ulazi u cilindar prilikom pomicanja stapa slijeva od GMT (LMT) (gornja ili lijeva mrtva točka) na desno prema DMT (donja ili desna mrtva točka) čime se oslobađa prostor unutar cilindra;
- faza: radna tvar provodi određeni termodinamički proces uz oba ventila zatvorena;
- faza: otvara se izlazni ventil i stap se pomiče s desna ulijevo prema GMT (LMT) istiskujući radnu tvar iz cilindra;
nakon treće faze ponovno započinje prva faza - otvara se ulazni ventil i ciklus se ponavlja
Opis rada strujnih uređaja.
Radna tvar kontinuirano, bez prekida, ulazi i izlazi, te struji kroz sustav; u ustaljenom procesu ulazni protok radne
tvari odgovara izlaznom protoku (mul=miz) tako da se masa tvari koja se nalazi u sustavu (m) ne mijenja. Za protok radne tvari otvorena su dva dijela granice sustava: manji lijevi dio granice (presjek 1-1, v. slajd 9) i veći desni dio granice (presjek 2-2, slajd 9); ostali dijelovi
granice zatvoreni su za radnu tvar. Kod turbine radna tvar ulazi u sustav kroz dio granice 1-1, a izlazi iz sustava na dijelu otvorene granice 2-2. Kod turbokompresora radna tvar ulazi u sustav na većem dijelu otvorene granice (presjek 2-2), a izlazi iz sustava na manjem dijelu otvorene granice (presjek 1-1).
Skiciraj rad stapnih i klipnih spojeva u otvorenim sustavima i označi dijelove.
Provjeri odg na prezi
Prikaz idealnih procesa u otvorenim sustavima u p,V dijagramima.
Provjeri odg na prezi
Prikaz idealnih procesa u otvorenim sustavima u m,V dijagramima
Provjeri odg na prezi
Prikaz procesa u p,v dijagramu
i utjecaj vrste promjene stanja
Provjeri odg na prezi
Prikaz procesa u T,s dijagramu
i utjecaj vrste promjene stanja
Provjeri odg na prezi
Pri kojoj vrsti kompresije se najmanji rad potroši a pri kojoj najveći?
Najmanji rad troši pri izotermnoj
kompresiji, zatim politropskoj u užem smislu te najveći pri izentropskoj kompresiji; utrošeni rad raste dakle s porastom eksponenta politrope/to vidimo iz p-v dijagrama). To isto vrijedi i za temperaturu( to vidimo iz T-s dijagrama).
Pri kojoj vrsti ekspanzije se najmanji rad potroši, a pri kojoj najveći?
najveći jedinični rad dobiva pri izotermnoj
ekspanziji, zatim politropskoj u užem smislu te najmanji pri izentropskoj ekspanziji; dobiveni jedinični rad smanjuje se dakle s porastom eksponenta politropeto vidimo iz p-v dijagrama). To isto vrijedi i za temperaturu( to vidimo iz T-s dijagrama).
Napiši formule za ukupni rad i snagu.
Višestupnjeviti procesi kod kompresije.
Provođenjem višestrukih procesa povećavamo utrošak rada, temperaturu. Visoka temperatura nema dobar utjecaj na radnu tvar, sredstvo za podmazivanje i konstrukcijski materijal stroja. Međutim u praksi su često potrebni visoki tlakovi(npr. sinteza amonijaka) za dobivanje visokih tlakova procesi se provode u više stupnjeva s međuhlađenjem radne tvari u izmjenjivačima topline. Na taj se načins manjuje utrošak rada i snizuje se konačna temperatura na kraju procesa kompresije.
Višestupnjeviti procesi kod ekspanzije.
Provođenjem višestrukog procesa ekspanzije s međuzagrijavanjem radne tvari u izmjenjivačima topšline povećava se dobiveni rad, a krajnja temp nije toliko niska.
O čemu ovisi izbor broja stupnjeva?
To ovisi o potrebnom stupnju povišenja
tlaka kod kompresora te o omjeru početnog i konačnog tlaka radne tvari u procesu ekspanzije, ali i o ekonomskim
čimbenicima; naime svaki novi stupanj znači dodatnu opremu i povećanje investicijskih troškova. Optimalnim se u praksi pokazalo sljedeće: 1 stupanj za omjer
tlakova ≤ 6; 2 stupnja za omjer tlakova ≤ 30, itd.
Prikaži skicu višestupnjevitog procesa.
Odgovor provjeri na prezentaciji.
Prikaz višestupanjskog procesa u p,v i T,s dij.
Odgovor provjeri na prezentaciji.
Uvjeti optimuma višestrukih procesa.
Optimumi su:
1. Procesi se u svim stupnjevima odvijaju na isti način( s istim eksponentom politrope)
2.Početne temperature radne tvari u svim stupnjevima trebaju biti jednake.
3.Konačne temperatre u svim stupnjevima trebaju biti jednake
Uz te optimume vrijedi i da je omjer tlakova u svakom stupnju isti i da se radna tvar hladi i grije između istih temperatura.
Što je to karakteristično za realne sustave kod kompresije i ekspanzije?
Karakteristično je da ćemo imati štetni prostor zato i grafovi drukcije izgledaju.
Nacrtaj p-V,m-V,p-v i T-s dijagrame za realnu K i E.
Odg provjeri na prezi
Objasni granični tlak.
Povećanjem omjera tlakova pri kompresiji povećava se V4 i time se smanjuje volumetrijski stupanj djelovanja procesa lambda. Smanjuje se voumen i masa svježe usisane radne tvari dok volumen i masa koji sudjeluju u procesu ostaju nepromjenjeni. Kad se točka završetka kompresije 2 i točka završetka istiskivanja 3 poklope s GMT(LMT) tada
prestaje dobava kompresora. Napiši formule i skiciraj grafove.
Problemi kružnih procesa u zatvorenom sustavu.
Toplina se u jednom dijelu procesa mora dovoditi,a u drugom odvoditi dolazi do problema hlađenja i grijanja iste stijenke to se riješava na 2 načina:
1.Dovođenjem topline u sam radni medij i odvod topline uz istovremeni odvod radnog medija.
2.) Konstrukcijskom izvedbom stroja tako da se u jednom
dijelu stroja (cilindra) toplina uvijek dovodi, a u drugom
dijelu stroja (cilindra) toplina uvijek odvodi, no u tom slučaju
treba osigurati premještanje radnog medija unutar stroja iz
toplog u hladni prostor i obratno
Najbolje riješenje je provesti proces u nizu povezanih otvorenih sustava.
Skiciraj ekspanziju i kompresiju u kružnim procesima
Odgovore provjeri na prezentaciji
