December 10 2016 05:03:20
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
система динамического отопления
Начала термодинамики

Кельвин предложил систему динамического отопления, где для обеспечения работы холодильной машины вместо источника электрической энергии используется тепловой двигатель. Допустим, что имеется тепловой двигатель 1, работающий по циклу Карно, который получает от нагревателя с температурой  Т1  количество теплоты Q1 и передает потребителю (холодильнику) 3 с температурой Т2  количество теплоты (рис.3.2)

img106.                  (3.19)

Холодильная машина 2 получает за цикл от природного источника теплоты (грунтовые воды, река, озеро) с температурой Т3 количество теплоты Q3 и за счет работы теплового двигателя 1 передает потребителю 3 количество теплоты

Q4 =  Q3 + А =  Q3 + img107Q1,           (3.20)

где А – работа, выполняемая тепловым двигателем за цикл.

img108

Рис.3.2

Суммарное количество теплоты, отданное потребителю тепловым двигателем и холодильной машиной, описывается выражением

Q = Q2 + Q4 = Q1 + Q3 = Q1 + img109A =

=Q1 + img110 img111Q1 = img112Q1=K Q1.     (3.21)

Если Т3 < Т2 < Т1, коэффициент K > 1 и потребителю поступает количество теплоты, превышающее величину Q1,  которая получается в результате сгорания топлива в двигателе. Вся дополнительная теплота поступает за счет ресурсов природного источника. Если в качестве источника тепловой энергии взять грунтовые воды с температурой t3 = 15°С и принять t1 = 210°С (температура водяного пара в паровом котле), то при t2 = 60°С (температура нагретой воды в системе центрального отопления)  K = 3. Следовательно, тепловой эффект от сгорания топлива увеличивается в 3 раза.

В заключение отметим, что модель тепловой машины успешно используется для анализа таких глобальных тепловых явлений как циркуляция воздушных и океанских масс, образование ветров и океанских течений, поглощение Землей солнечного излучения и тепловое излучение самой Земли. Французский поэт Поль Валери рассматривал тепловую машину в качестве аналога человеческого мышления, где хаос подсознания преобразуется в логику сознания.

Если хаотическое тепловое движение совершают заряженные частицы, то возможно преобразование их кинетической энергии теплового движения в электрическую энергию. В магнитогидродинамических генераторах за счет подвода теплоты получают слабоионизированную плазму с температурой (2─3)103К. Эта плазма после расширения в сопле приобретает скорость img113~103м/с и поступает в область постоянного магнитного поля, вектор магнитной индукции img114 которого перпендикулярен вектору скорости плазмы и имеет величину ~3Тл.

Под действием силы Лоренца происходит пространственное разделение электрических зарядов противоположных знаков и возникает поперечное электрическое поле

E=img115B ,

которое в стационарном состоянии компенсирует действие магнитного поля. С возникновением электрическим полем связана электродвижущая сила

ε=LE ,

где L – поперечный размер плазменного потока.

Основное преимущество таких МГД – генераторов – отсутствие движущихся частей. Идея использования проводящих жидкостей, движущихся в постоянном магнитном поле, принадлежит М. Фарадею (1831г). Практическая реализация МГД – генераторов относится к концу 50-х гг. XXв. В настоящее время электрическая мощность, снимаемая с ед. объема плазмы в МГД – генераторе ~103МВт/м3 с к.п.д. img11620%.

В заключение отметим, что основным источником энергии для жизнедеятельности всей биосферы Земли является тепловое излучение Солнца с полной мощностью 3,8*1026Вт. Спектр солнечного излучения близок к планковскому спектру равновесного теплового излучения черного тела с температурой img117~6000К. Солнечное излучение возникает в основном благодаря выделению энергии при протекании так называемого водородного цикла, в котором из 4 протонов образуется ядро гелия с относительным уменьшением массы 1% и выделением энергии 26,7 МэВ.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.04 секунд 4,204,221 уникальных посетителей