Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 46. 16 december 1950 - Värmekraftmaskiners verkningsgrad, av Walter Traupel
<< 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.
11 november 1950
1157
Värmekraftmaskiners verkningsgrad
Dr-ingenjör Walter Traupel, Winterthur
Vi tänker oss en helt vanlig cirkelprocess för en
värmekraftmaskin. Denna kan arbeta med ett
eller flera arbetsmedier, och förgreningar kan
uppträda på processen, dvs. en del av mediet
avskiljes och beskriver en process olik den
ursprungliga huvudprocessen. Fig. 1 visar en tänkt
process i ett T — S-diagram, där S är entropin
per mängdenhet. Då arbetsmediets mängd (per
tidsenhet) är olika för olika grenar, har
diagrammets yta ingen direkt betydelse. Undergår
mediet under processens förlopp kemiska
förändringar, blir kurvorna inte helt slutna. I fig. 1
ser vi, att kurvorna AC och BD slutar tvärt och
att fortsättningen utgår från en punkt E. Detta
motsvarar en blandning av två kemiskt olika
gaser vid konstant temperatur, vilket som bekant
är förbundet med en entropiökning. (Har gaserna
olika temperatur, tillkommer ytterligare
entropiökning vid temperaturutjämningen.)
För att uppnå bättre energiutnyttjning gör man
många gånger avsiktligt förgreningar på
processen, t.ex. vid matarvattenförvärmning genom
avtappning, men även andra oavsiktliga
förgreningar kan uppstå. När t.ex. ånga eller luft
strömmar in i en labyrinttätning uppstår en
sådan sidogren. Också i kolvmaskiner blir
arbets-medierna underkastade många olika processer
med förgreningar (t.ex. vid förutströmning).
Med ovanstående betraktelsesätt kan en teori,
giltig för alla tänkbara värmekraftmaskiner, ge
en invändningsfri uppfattning om alla förluster
och sekundära förlopp samt visa, hur fullkomligt
den teoretiska processen kan bli genomförd.
Den värmemängd dq, som längs en grens
linjeelement dl blir tillförd arbetsmediet per
mängdenhet, är generellt
dq = dq’ — dq" + dq, + dqi (1)
Härvid är dq’ från yttre värmekällor eller genom
kemisk reaktion tillfört värme, dq" till yttre
omgivningen bortförd värme, dqv utvecklat värme
genom irreversibel förvandling från arbete till
värme i själva processen och dqt inre värme, dvs
från andra delar av processen överfört värme.
Till var och en av de fyra termerna hör en
entropiändring
<ls’ = d;>’ Js«= J-f ds, = ’f ds, = f (2)
Bearbetning, utförd av ingenjör Eric Oi.derin, av föredrag i
Värme-strömskommittén den 5 maj 1950.
621.43.018
För ett och samma linjeelement dl kan dq’ och
dq" samtidigt vara skilda från noll, t.ex. vid
förbränningsmotorer där man under förbränning
tillför värme samtidigt som man bortför värme
genom de kylda cylinderväggarna. Under det att
dq’, dq" och dqv alltid är positiva, kan dq{ vara
både positiv och negativ. Inre värmeutbyte
införes i en del fall avsiktligt (t.ex. regeneratorn
vid gasturbinen) men uppträder ibland
oavsiktligt och mycket störande (exempelvis i
ångmaskincylindrar, där en del av ångan kondenseras
mot väggarna och senare under slaget åter
uppvärmes till ångbildning).
Det totala i processen tillförda värmet utifrån
eller genom kemiska reaktioner, är
Q’ = Z$Gdq’ (3)
Med beteckningen 2 j" menas att man först
integrerar över alla enskilda processers grenar och
sedan summerar. Vid en process med oändligt
antal grenar blir sistnämnda summation en
integration. G kan längs en gren vara konstant
eller variabel. Den totala entropiändringen,
vilken är beroende på värmetillförseln Q’, är
= (4)
Man kan i allmänhet inte avläsa denna i
vanliga T —■ S diagram, emedan dq inte
nödvändigtvis behöver vara lika med det i diagrammet
antagna beloppet T ds.
Vi definierar som det tillförda värmets medel-
Fig. 1. T-S diagram.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
