دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
1- اصول و قوانین ترمودینامیک
برای فهم اینکه نیروگاه چطوری کار میکند لازم است با اصول و قوانینی آشنا شد.
لازم است که مفاهیم زیر را بدانیم
- درجه حرارت مطلق
- آنتالپی و آنتروپی
- قانون اول و دوم ترمودینامیک
و باید با امکان تبدیل انرژیها به همدیگر آشنا شد. برای آشنائی با مفهوم درجه حرارت مطلق بهتر است به تاریخ تجربه دیرین که در سال 1802 توسط GAY Lussac انجام شد نگاهی بیافکنیم.
با تغییر درجه حرارت یک گاز با فشار ثابت، تغییرات حجم با توجه به درجه حرارت خطی است. برای هر فشاری یک خط جداگانه رسم میشود. تمام خطوط رسم شده از نقطه مبداء 273- میگذرند. در این نقطه کاهش حجم امکانپذیر نیست.
در نتیجه میتوان گفت که درجه حرارت پائینتر از 273- وجود ندارد. در این نقطه انرژی حرارتی سیال صفر است. این درجه حرارت را صفر درجه کلوین نامند. لذا صفر درجه سانتیگراد oK 273+ است
انرژیهای مختلف عبارتند از:
انرژی شیمیایی
انرژی هستهای
انرژی مکانیکی پتانسیل
انرژی مکانیکی جنبشی
انرژی حرارتی
انرژی الکتریکی
اغلب انرژیهای بطور کامل یا جزئی به انرژی نوع دیگر قابل تبدیل است.
در این ارتباط قانون اول ترمودینامیک چنین بیان میکند:
قانون اول- مجموع انرژیهای یک سیستم بسته ثابت است.
انرژی خروجی سیستم + انرژی نهایی سیستم = انرژی ورودی سیستم + انرژی اولیه سیستم
تمام انرژیها قادر هستند به انرژی حرارتی تبدیل شوند، ولی انرژی حرارتی نمیتواند بطور کامل به انرژی مکانیکی تبدیل گردد. و این قانون دوم ترمودینامیک را بیان میکند.
قانون دوم- حرارت به تنهایی نمی تواند از منبع سرد به منبع گرم داده شود.
بدین معنی که:
- ساختن ماشینی که بتواند با یک منبع حرارتی کار کند محال است.
- وجود یک منبع گرم و یک منبع سرد برای تولید انرژی مفید از انرژی حرارتی لازم است.
مثال عملی این اصل عبارت است از:
زمانیکه ترمز ماشین عمل میکند، تمامی انرژی مکانیکی به حرارت تبدیل میشود که به محیط داده میشود. ولی امکان اینکه ماشینی درست کنیم که حرارت را از محیط گرفته و به انرژی دیگر تبدیل کند وجود ندارد.
حرارت با یک منبع نمیتوان برای تولید انرژی بکار برد. اگر دو منبع حرارتی داشته باشیم فقط قسمتی از آن به انرژی مکانیکی تبدیل میشود. معمولاً درجه حرارت پائین درجه حرارت محیط است.
انرژی مکانیکی و انرژی الکتریکی بطور کامل میتوانند به حرارت تبدیل شوند. انرژی مکانیکی میتواند بطور کامل به انرژی الکتریکی تبدیل شود. ولی انرژی حرارتی درصدی به انرژی مکانیکی تبدیل میشود. انرژی الکتریکی انرژی قابل ارزشتری نسبت به انرژی حرارتی میباشد. مقدار حد تبدیل انرژی حرارتی به سطوح درجه حرارت بستگی دارد و با “سیکل یا فرمول کارنو” بیان میشود.
2- دیاگرام درجه حرارت آنتروپی
برای بیان و تشریح سیکلهای ترمودینامیکی درجه حرارت مطلق روی محور عمودی و آنتروپی روی محور افقی نشان داده میشود و سطح زیر منحنی مقادیر انرژی را نشان میدهد.
آنتروپی را نمیتوان مثل درجه حرارت اندازه گرفت ولی میتوان آنرا مثل خواص دیگر مثل فشار و درجه حرارت محاسبه یا از جداول و دیاگرامها بدست آورد.
آنتروپی یا اختلاف در آنتروپی از معادله زیر محاسبه میگردد:
DQ = T . DS
انرژی حرارتی برای واحد جرم = DQ
درجه حرارت مطلق = T
تغییرات آنتروپی = DS
و با معادله دیفرانسیل زیر نشان داده میشود.
از رابطه بالا معادله ابعادی آنتروپی بدست میاید:
مثال: زمانیکه سیال عامل گرم میشود. فرآیند 1 تا 2 انجام شود،
حرارت جذب شده در این تحویل با سطح هاشور خورده نشان داده شده است.
3- سیکل کارنو
در یک سیکل یا چرخه سیال عامل به شرائط اولیه برمیگردد. بعد از هر سیکل مقداری از حرارت به انرژی مکانیکی تبدیل میشود. با رسم دیاگرام T-S میتوان سیکل ترمودینامیکی یک سیستم را بررسی کرد.
یک سیکل تئوری به نام سیکل کارنو وجود دارد. در این سیکل سیال عامل نقاط 4-3-2-1 را طی میکند.
فهرست مطالب:
- قوانین و اصول ترمودینامیک
- دیاگرام درجه حرارت – آنتروپی
- سیکل کار نو
- سیگل توربین گاز
- سیکل بخار
1-5- تحول بخار ساده
2-5- اصلاح سیکل با پیش گرمکن آب تغذیه
3-5- اصلاح سیکل با سوپر هیتر و ری هیتر
4-5- تأثیر شرائط حذف …
- سیکل ترکیبی گاز بخار آب
- ترکیب سیکل قدرت و حرارت
- تأثیر اتلافات
- دیاگرام مولیر
شامل 12 صفحه فایل word قابل ویرایش
