intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Nhiệt động học: Chương 6 - Nguyễn Thế Lương

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:32

Thêm vào BST
Báo xấu
17
lượt xem 3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Nhiệt động học - Chương 6: Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt, cung cấp cho người học những kiến thức như: Một số phương pháp làm lạnh; Chu trình máy lạnh/bơm nhiệt dùng không khí; Chu trình máy lạnh/bơm nhiệt dùng hơi;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nhiệt động học: Chương 6 - Nguyễn Thế Lương

  1. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 1 Khái quát: - Máy lạnh & bơm nhiệt: tải nhiệt từ nơi nhiệt độ thấp đến nơi nhiệt độ cao - Làm việc theo CT ngược - Tiêu thụ NL: công, nhiệt… - Máy lạnh: q2: nhiệt lấy đi khỏi nơi làm lạnh - Bơm nhiệt: q1: nhiệt cấp cho nơi làm nóng: sấy, sưởi - Riêng rẽ hoặc tích hợp: VD: điều hòa 2 chiều
  2. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 2 6.1 Một số phương pháp làm lạnh - Sử dụng khí giãn nở: • Khí giãn nở: nhiệt độ giảm • VD: máy lạnh dùng không khí - Sử dụng hiệu ứng tiết lưu Joule-Thomson: • Khí, hơi qua tiết lưu (không chuyển pha): nhiệt độ giảm • VD: máy hóa lỏng khí (O2, CO2…)
  3. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 3 - Sử dụng hiệu ứng nhiệt-điện: • Dòng điện chạy qua mạch điện gồm hai dây kim loại khác nhau hàn 2 đầu đặt ở 2 nơi • Một đầu thu nhiệt, đầu kia nhả nhiệt (ngược với cặp nhiệt ngẫu đo nhiệt độ) • Ứng dụng: con sò làm mát CPU máy tính…
  4. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 4 - Sử dụng chuyển pha ở nhiệt độ thấp: • Chất lỏng qua tiết lưu: áp suất giảm, nhiệt độ sôi giảm • Chất lỏng → hơi: thu nhiệt • VD: máy lạnh thông thường • Hiệu ứng tương tự: chuyển pha từ rắn → lỏng, rắn → hơi: thu nhiệt - Xét một số CT thông dụng:
  5. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 5 6.2 Chu trình máy lạnh/bơm nhiệt dùng không khí 6.2.1 Nguyên lý làm việc - Môi chất: không khí (KK) - Buồng lạnh I: nhận nhiệt q2 - Máy nén II (piston, ly tâm…): nén KK từ I vào III, nhiệt độ tăng - Bình làm mát III: nhả nhiệt q1
  6. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 6 - Máy giãn nở IV (piston hoặc tuabin): KK giãn nở giảm nhiệt độ - II & IV: đồng trục: thu lại một phần công giãn nở IV 6.2.2 Các quá trình - 1-2: nén đoạn nhiệt KK trong II - 2-3: nhả nhiệt q1 đẳng áp ở III 𝑞1 ~𝑆23𝑎𝑏
  7. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 7 - 3-4: giãn nở đoạn nhiệt trong IV - 4-1: nhận nhiệt q2 đẳng áp ở I 𝑞2 ~𝑆14𝑎𝑏 - 𝑙0 : công cho CT: 𝑙0 ~𝑆1234 - Hệ số làm lạnh: 𝑞2 𝑞2 • 𝜀= = 𝑙0 𝑞1 −𝑞2 • 𝑞1 = 𝐶 𝑝 (𝑇2 − 𝑇3 ) • 𝑞2 = 𝐶 𝑝 (𝑇1 − 𝑇4 )
  8. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 8 𝑇1 −𝑇4 1 • 𝜀= = 𝑇2 −𝑇3 𝑇2 −𝑇3 −(𝑇1 −𝑇4 ) −1 𝑇1 −𝑇4 (6-1) • Do 1-2 & 3-4 đều đoạn nhiệt: 𝑘−1 𝑇2 𝑝2 𝑘 𝑇3 • = = → 𝑇1 𝑝1 𝑇4 𝑇2 −𝑇3 𝑇2 𝑇3 • = = (6-2) 𝑇1 −𝑇4 𝑇1 𝑇4 • Thay (6-2) vào (6-1):
  9. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 9 1 1 • 𝜀= 𝑇2 = 𝑇3 hay: −1 −1 𝑇1 𝑇4 𝑇1 𝑇4 • 𝜀= = (6-3) 𝑇2 −𝑇1 𝑇3 −𝑇4 - Hệ số bơm nhiệt: - 𝜑 = 𝜀+1 - Ưu, nhược điểm của CT: • Không khí có sẵn, không độc • CT khác xa CT Carnot: 𝜀 & 𝜑 nhỏ
  10. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 10 • Dùng máy giãn nở: cồng kềnh - Ứng dụng: hàng không
  11. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 11 6.3 Chu trình máy lạnh/bơm nhiệt dùng hơi - MC: hơi của một số chất lỏng - PP làm lạnh: bốc hơi ở nhiệt độ thấp - Theo PP tăng áp suất: CT có máy nén và CT hấp thụ (dùng bơm)
  12. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 12 6.3.1 Chu trình máy lạnh & bơm nhiệt có máy nén - MC thông dụng: • NH3: máy công nghiệp, công suất lớn • Freon (R12, R22): máy dân dụng (tủ lạnh, tủ đá…) • CO2: máy lạnh sâu (y tế, sinh học…) ts ở p = 1 bar:
  13. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 13 • NH3: - 34oC • R12: - 30oC • R22: - 40oC • CO2: - 78oC - Cấu tạo & nguyên lý làm việc: • I: Máy nén • II: Bình ngưng • III: Van tiết lưu • IV: Buồng lạnh
  14. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 14 • 1-2: nén đoạn nhiệt hơi bão hòa trong I • 2-3: ngưng tụ đẳng áp p2 trong II, nhả nhiệt 𝑞1 ~𝑆 𝑐23𝑎 • 3-4: tiết lưu chất lỏng qua III: 𝑝2 → 𝑝1 • 4-1: bốc hơi đẳng áp p1 trong IV, nhận nhiệt 𝑞2 ~𝑆 𝑐14𝑏
  15. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 15 - Hệ số làm lạnh của chu trình: • Tương tự 6.2.2: 𝑞2 𝑞2 • 𝜀= = (6-4) 𝑙0 𝑞1 −𝑞2 • 𝑞1 = 𝑞23 = 𝑖2 − 𝑖3 • 𝑞2 = 𝑞41 = 𝑖1 − 𝑖4 • 𝑙0 = 𝑞1 − 𝑞2 = 𝑖2 − 𝑖3 − (𝑖1 − 𝑖4 ) • Tiết lưu qua III: 𝑖3 = 𝑖4 • 𝑙0 = 𝑖2 − 𝑖1 : công máy nén
  16. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 16 • Thay vào (6-4): 𝑖1 −𝑖4 • 𝜀= (6-5) 𝑖2 −𝑖1 - Hệ số bơm nhiệt: 𝜑 = 𝜀+1 - Năng suất máy lạnh: 𝑘𝑐𝑎𝑙 𝑄0 = 𝐺𝑞2 (𝑊, ) (6-6) ℎ - Công suất máy nén: 𝑁 = 𝐺 𝑙0 (6-7)
  17. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 17 𝐺: lưu lượng MC (kg/s) - Nhận xét: • So với CT không khí: gần với CT Carnot hơn: 𝜀 & 𝜑 cao hơn • Thiết bị gọn nhẹ hơn • Dùng phổ biến hơn • CT đã xét: thuận nghịch • CT thực: có tổn thất: không thuận nghịch: đọc [4] (tương tự ở 5.4.2)
  18. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 18 6.3.2 Chu trình máy lạnh hấp thụ - 2 loại đã xét: dùng cơ năng (ĐC điện, ĐCĐT…) kéo máy nén - Loại này: dùng nhiệt (than, củi, khí thải, NL mặt trời…) - Nguyên lý làm việc: • MC: cặp (2), VD: NH3/H2O: tải lạnh/hấp thụ
  19. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 19 • I: Buồng lạnh: hơi NH3 nhận nhiệt q2 → hơi bão hòa khô • II: Bình hấp thụ: nước hấp thụ NH3 → dung dịch, tỏa nhiệt qh • III: Bơm: chuyển dung dịch lên IV, tiêu thụ công bơm 𝑙 𝐵 • IV: Bình sinh hơi: cấp nhiệt qc (than, củi…): tách NH3 → hơi
  20. Chương 6. Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt 20 • V: Van hồi (bù) nước về II • VI: Bình ngưng: hơi NH3 ngưng tụ → lỏng, nhả nhiệt q1 • VII: Van tiết lưu: NH3 lỏng (p2, ts2)→ hơi bão hòa ẩm (p1 < p2, ts1< ts2) - Đánh giá CT: hệ số nhiệt: 𝑞2 • = (6-8) 𝑞 𝑐 +𝑙 𝐵
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2428 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2