Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 16. 21 april 1953 - Förluster och verkningsgrader hos värmemotorer, av Harald Lange
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Ib april 1953
331
tiella verkningsgraderna för pannan rjptp och
regenerativa enheten rjretp får utseendet
Ed — Ek
och
Vptp
Vretp
Hs
W„
Ei
(15)
(16)
Man ser att anläggningens totala verkningsgrad
-r] fås av produkten av delverkningsgraderna
enligt ekv. (15) och (16), dvs.
V — Vptp ’ Vretp
We
Hx
(17)
De häremot svarande totalförlusterna T0ASt fås
givetvis av summan av förlusterna enligt ekv.
(13) och (14)
T0ASt = Hs — We
(18)
Sambandet mellan den termopotentiella
pann-verkningsgraden r]pfp enligt ekv. (15) och den
sedvanliga pannverkningsgraden rjp angivande
hur stor del av bränslets värmevärde som
överföres till matarvattnet-ångan, framgår av
följande. Ekv. (15) kan enligt ekv. (11) även
skrivas
h-I k- T 0 (Sä-Sk)
Vptp =-tt- (19)
Hs
För rjp gäller samtidigt
VP
h — h
H,
(20)
varav omedelbart erhålles
Vptp = Vp— T0(Så — Sk)/Hs (21)
Den termopotentiella pannverkningsgraden tar
sålunda hänsyn till såväl värmeekonomi i vanlig
mening som panntryckets och överhettningens
inflytande på anläggningen i sin helhet och är
därför en mera objektiv bedömningssiffra än
den vanliga pannverkningsgraden t\p. Det bör
kanske tilläggas att motsvarande gäller även om
man enligt svensk praxis lägger bränslets
effektiva värmevärde H[ till grund för
verkningsgradsberäkningarna. Då H[ < Hs får emellertid på så
sätt såväl rjptp som rjp högre värden, vilket
innebär att man förutsätter, att ett avsevärt mindre
arbete erhålles vid förlustfri (omvändbar)
förbränning än vad som teoretiskt är möjligt.
Förbränning
Ekv. (5), som är baserad på termodynamikens
första och andra huvudsatser, gäller även vid
förbränning inom arbetsmediet, om
förbränningsvärmet inräknas i arbetsmediets entalpi.
Om tillståndet hos ett arbetsmedium bestående
av bränsle och luft vid omgivningens temperatur
och tryck betecknas med /Bo, Sbo
motsvarande den tekniska termodynamiska potentialen
Ebo så är arbetsmediets termopotentiella energi
Ebo — Ego> där EGo = IGo — T0SGo anger
rökgasernas tekniska termodynamiska potential vid
jämvikt med omgivningen.
Man kommer här in på en principiellt sett
viktig fråga: När är rökgaserna i jämvikt med
omgivningen? Med hjälp av van t’Hoffs ideala
maskin kan man göra följande överläggning.
Man har ett antal gaser som ingår kemiska
föreningar under bildande av nya gaser. De olika
gasernas reaktionsekvivalenta moltal är nu n2, n3
etc. Gaserna utskjuts ur, resp. uppsamlas i
oändligt stora behållare med trycken pu p2, p3 etc.
Partialtrycken för gaserna i
förbränningskammaren är jt±, jc2, jc3 etc. Det arbete Wemax som
erhålles i maskinen vid omvändbar förbränning
erhålles enligt
XjcJ \jc21 \7tJ
= RTZn\n
(22)
Wemax kan identifieras med arbetsmediets
termopotentiella energi EBo—EGo. Man kan visa att
RTJ^nlnjr (där de avgående gasernas moltal
ingår med negativt tecken) är en funktion enbart
av temperaturen, som, om processen skall
jämföras med tekniska processer i värmemotorer, är
lika med omgivningens temperatur T0.
Avgörande för storleken av Wemax är sålunda storleken av
trycken pu p2, p3 etc. i gasbehållarna. Om trycket
i behållarna ined oförbränd gas antas vara
detsamma som atomsfärtrycket och trycket i
avgasbehållarna förutsättes vara lika lågt som
ifrågavarande avgasers partialtryck i omgivningen
(vilket med hjälp av halvgenomträngliga hinnor
skulle kunna bli praktiskt möjligt) så skulle
värdet av Wcmax bli stort och mycket större än
det mot värmevärdet ekvivalenta arbetet. Värme
från omgivningen skulle härvid omvandlas till
mekanisk energi.
Den ovan skisserade ideala processen skall
emellertid användas för jämförelse med verkliga
processer. Därvid är såväl sammanlagda
inströmningstrycket som sammanlagda
utströmnings-trycket för gaserna detsamma som
atmosfärstrycket. Man ser av ekv. 22 att värdet av Wemax
minskar om motsvarande värden för trycken
in-sättes i ekvationen jämfört med föregående fall.
Det vore givetvis olämpligt att i det maximala
arbetet inräkna ovannämnda endast teoretiskt
tänkbara arbete vid expansion från
atmosfärstrycket till gasernas partialtryck i atmosfären,
allrahelst som motsvarande expansionsarbete
skulle kunna erhållas (vid gasformiga bränslen)
genom att låta bränslet expandera utan att
förbränning över huvud taget behövde ske.
Då man sålunda inte räknar med ifrågavarande
expansionsarbete, så måste man göra klart för
sig att förluster i samband med irreversibla
gassammanblandningar mellan olika brännbara ga-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
