Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 17

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  obieg termodynamiczny
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The numerical simulation results of the thermal scheme of a power plant related to steam and organic cycles are presented. The rational parameters of the cycles of the geothermal energy conversion unit have been determined. In addition, various organic working fluids are studied. The rational parameters of the thermodynamic cycles at a geothermal fluid temperature of 250°C have also been defined.
PL
W artykule opisano kilka metod odzysku ciepła odpadowego, które nie znalazły jeszcze szerokiego zastosowania na statkach. Obecnie, powszechnie wykorzystuje się ciepło spalin do wytwarzania pary wodnej grzewczej, a ciepło wody chłodzącej cylindry silników głównych - do wytwarzania wody słodkiej w wyparownikach podciśnieniowych. Znacznie rzadziej, para wodna lub spaliny służą do napędu turbogeneratorów. Metody te są jednak wykorzystywane od wielu lat i mogą być uznane za konwencjonalne. Proponowane na forum międzynarodowym dalsze ograniczenia emisji dwutlenku węgla, skłaniają do poszukiwania rozwiązań pozwalających na jeszcze szersze, niż dotychczas, odzyskiwanie traconej energii. Można to czynić zastępując obiegi parowe wodne obiegami organicznymi Rankina, które wykorzystują czynniki robocze wrzące w niskich temperaturach. Zalicza się tu różnego rodzaju węglowodory i inne czynniki robocze stosowane w chłodnictwie. Pozwala to na lepsze wykorzystanie ciepła spalin. Umożliwia też sięgnięcie po ciepło tracone w powietrzu doładowującym, wodzie chłodzącej cylindry, oleju smarowym - zarówno silników głównych jak i silników pomocniczych. Oprócz organicznych obiegów Rankina, zastosować można także obieg Kaliny, wykorzystujący mieszaninę wody i amoniaku, czy obieg trilateralny, gdzie ekspansja czynnika roboczego w maszynie cieplnej, odbywa się tuż po osiągnięciu przez niego stanu wrzenia. Rozważa się też rozwiązania wzorowane na silniku Stilla, czy silnikach sześciosuwowych. Można także budować układy, gdzie odzyskiwane ciepło jest bezpośrednio konwertowane na energię elektryczną w generatorach termoelektrycznych albo na energię mechaniczną w silnikach wykorzystujących nitinol, czyli stop niklu i tytanu. Wszystkie te niekonwencjonalne rozwiązania pozwalają na oszczędność paliwa od kilku do około dziesięciu procent, w odniesieniu do ilości paliwa zużywanego przez silniki główne.
EN
The modification of the downsizing trend of internal combustion engines towards rightsizing is a new challenge for constructors. The change in the displacement volume of internal combustion engines accompanying the rightsizing idea may in fact mean a reduction or increase of the defining swept volume change factors and thus may affect the change in the operating characteristics as a result of changes in combustion process parameters - a research problem described in this publication. Incidents of changes in the displacement volume were considered along with the change of the compression space and at the change of the geometric degree of compression. The new form of the mathematical dependence describing the efficiency of the thermodynamic cycle makes it possible to evaluate the operation indicators of the internal combustion engine along with the implementation of the rightsizing idea. The work demonstrated the invariance of cycle efficiency with different forms of rightsizing.
PL
Przedstawiono model bryłowy i obliczenia silnika Stirlinga typu alfa. Scharakteryzowano podstawowe typy silników Stirlinga. Zaprezentowano model I rzędu (model Schmidta) obiegu termodynamicznego dla wybranego silnika, na podstawie którego dobrano warunki obciążenia dla zbudowanego modelu bryłowego tego silnika. Przeprowadzono statyczną analizę wytrzymałości mechanizmu roboczego silnika z korpusem dla trzech położeń wału korbowego z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Przedstawiono wybrane wyniki badań numerycznych modelu mechanizmu roboczego silnika z korpusem w postaci mapy naprężeń zredukowanych wywołanych zadanym ciśnieniem czynnika roboczego. Na ich podstawie wykazano poprawność konstrukcji mechanizmu roboczego silnika i jego korpusu według przyjętego kryterium wytrzymałościowego.
EN
The solid model and calculations of the Stirling engine of alpha type are presented. The basic types of single acting Stirling engines (called as: alpha, beta, gamma) are characterised. The first order model (Schmidt’s model) of the thermodynamic cycle for the selected engine is shown. On its basis, the loading conditions for the constructed solid model of this engine are chosen. Static analysis of the strength of the working mechanism of the engine and its body is carried out for three positions of the crankshaft (for the upper position of the piston in the cold cylinder, aberration of the crankshaft by 30 degrees from the upper position of the piston and aberration of the crankshaft by 90 degrees from the upper position of the piston). The calculations are made using the finite element method (FEM). Selected results of simulation studies of the FEMmodel of the working mechanism of the engine and its body in the form of reduced stress maps in the model under specified pressure of the working medium are presented. On their basis, the correctness of the structure of the modelled working mechanism of the engine and its body has been demonstrated according to the adopted strength criterion.
5
Content available remote Thermodynamics cycle of gas-cooled fast reactor
EN
This paper deals with the thermo-hydraulic aspect of gas cooled fast 4 generation reactor. The paper is focused on the comparison of direct and indirect strategy of thermodynamics cycle of helium cooled reactor from the thermodynamics and turbomachinary point of view. The analyses respect pressure looses at all major part of the equipment - reactor, heat exchanger, pipe lines, etc. The compressor and gas turbines efficiency are includes in calculation as well.The working fluid in primary circuit is helium. In the secondary circuit a mixture of helium and nitrogen is considered. The Cycle characteristic point and efficiency calculation reflects mixture properties of the real gas. Calculation point out the influence of mixture composition on the basic structural parameters of the turbines, compressor and heat exchangers. Thermodynamics cycle efficiency, specific heat input/output , heat flux and cycle work will be presented as characteristic parameters.
6
Content available remote Contaminants in circulating refrigerant
EN
Contaminants are inventible in the refrigeration cycle. Lubricant, water and moist air are the main contaminants in circulated refrigerant. This paper attempts to show how the presence of such contaminants influences the thermodynamic parameters of the refrigerating cycle and the mixture, which comes at the beginning.
PL
Zanieczyszczenia w czynniku ziębniczym obiegu ziębniczego są nieuniknione. Obecność substancji smarnej, wody, powietrza wilgotnego to główne zanieczyszczenia czynnika obiegowego obiegu ziębniczego. W artykule przedstawiono wpływ obecności wymienionych zanieczyszczeń na podstawowe parametry obiegu ziębniczego, a w szczególności na entalpię właściwą powstałej mieszaniny.
PL
Substancje smarne, woda, powietrze wilgotne i resztki innych czynników ziębniczych, to główne zanieczyszczenia czynnika w obiegu ziębniczym. W artykule omówiono przedstawia wpływ wymienionych zanieczyszczeń na podstawowe parametry obiegu ziębniczego, a szczególnie na entalpię właściwą powstałej mieszaniny, a także sposoby jakościowej i ilościowej identyfikacji wyżej wymienionych zanieczyszczeń.
EN
Lubricant, water, moist air and impurities of refrigerants are the main contaminants circulated with refrigerant in refrigerating cycle. This paper attempts to show how presence of such contaminants influences thermodynamics parameters of refrigerating cycle and mixture which comes into beginning and how to recognize ingredients circulating in refrigerants.
8
Content available remote Analiza procesów konwersji energii w urządzeniu termoakustycznym
PL
Działanie urządzeń termoakustycznych (TA) opiera się na efekcie termoakustycznym opisanym przez Rayleigha już w XIX w. Przy odpowiednio wysokiej różnicy temperatur wzdłuż tuby akustycznej gaz zaczyna samoistnie oscylować, generując dźwięk. Praca urządzeń TA wykorzystujących falę biegnącą jest oparta na termodynamicznym obiegu Stirlinga. Silnik termoakustyczny w swojej konstrukcji przypomina klasyczny silnik Stirlinga – wykorzystuje pracę nagrzewnicy, chłodnicy i umieszczonego między nimi regeneratora. Energia mechaniczna otrzymana przez naprzemienne sprężanie i rozprężanie cząstek gazu przyjmuje postać energii niesionej przez falę dźwiękową, która w tym wypadku zastępuje pracę tłoka. W urządzeniach TA następuje zatem konwersja energii cieplnej w akustyczną (silniki) lub energii akustycznej w cieplną (pompy ciepła). Urządzenia TA charakteryzują się prostą budową i nie posiadają części ruchomych. Artykuł przedstawia podstawową zasadę działania urządzeń termoakustycznych oraz towarzyszących temu procesów konwersji energii. Analizie poddano proces rozpraszania energii na regeneratorze urządzenia termoakustycznego oraz jego obieg termodynamiczny przy uwzględnieniu oscylacyjnego ruchu gazu. Zaprezentowano, w jaki sposób cząstka gazu przechodzi obieg termodynamiczny i jak kontakt termiczny cząstki i ścianki regeneratora wpływa na ten proces. Omówiono również warunki potrzebne do wystąpienia efektu termoakustycznego dla przesunięcia fazowego między ciśnieniem akustycznym a prędkością akustyczną, odpowiadającego fali stojącej oraz fali biegnącej. Przedstawiono także bilans energii przykładowego urządzenia oraz możliwości jego zastosowania.
EN
Thermoacoustic devices (TA) operation are based on thermoacoustic effect, described by Rayleigh in XIX century. With the temperature difference high enough along an acoustic tube, gas starts to oscillate spontaneously producing sound. The performance of TA devices with the travelling wave is based on the thermodynamic Stirling cycle. The thermoacoustic engine resembles in its construction the conventional Stirling engine – it uses regenerator placed between hot and cold heat exchangers. Mechanical energy achieved by oscillatory compression and expansion of the gas parcels is the energy carried by a sound wave, which in this case replaces work of a piston. Hence, in TA devices thermal energy is converted into acoustic energy (engines) or acoustic energy into thermal energy (heat pumps). TA devices are very simple in construction and have no moving parts. The aim of this article is to introduce the principle of thermoacoustic devices and related to it energy conversion processes. The process of energy dissipation on the TA regenerator as well as the thermodynamic cycle of the TA device, considering the gas oscillations, is being analysed. It is presented, how the gas parcel undergoes the cycle, and how the thermal contact between the parcel and the solid influences the process. The conditions needed for the occurrence of the thermoacoustic effect for the travelling wave and standing wave phasing are also discussed. Finally, the energy balance of the device and application perspectives are presented.
PL
W obecnych czasach, gdy rosną oczekiwania co do zwiększania efektywności energetycznej obiegów termodynamicznych i pojawia się możliwość odzysku ciepła odpadowego, należy rozpatrywać różne rozwiązania techniczne obiegów chłodniczych.
EN
The paper presents logistical aspects of energy conversion efficiency in off-design conditions. The main part of the article is based on results of thermodynamic calculation for large propulsion steam turbine under partial loads. Calculations are made on extended mathematical model of two proposed steam turbine thermodynamic cycles using Stodola’s cone law. The conclusion based on calculation results contains importance of off-design calculations on energy conversion efficiency in aspects of transport and logistics profitability and sustainable development postulates.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analizy sprawności konwersji energii w turbinowych siłowniach parowych przy obciążeniach częściowych pod kątem wpływu na sektor transportu i logistyki. W pracy opisano fragment modelu matematycznego pozwalającego wyznaczyć parametry obiegu turbiny parowej przy obciążeniach częściowych. Obliczenia zostały przeprowadzone dla dwóch proponowanych obiegów termodynamicznych używając m.in. równania przelotności turbiny Stodoli. Wnioski oparte na wynikach obliczeń ukazują znaczenie zagadnienia sprawności konwersji energii w transporcie morskim w odniesieniu do rentowności i idei zrównoważonej konwersji energii.
EN
The increase in demand for natural gas in the world, cause that the production of liquefied natural gas (LNG) and in consequences its regasification becoming more common process related to its transportation. Liquefied gas is transported in the tanks at a temperature of about 111K at atmospheric pressure. The process required to convert LNG from a liquid to a gas phase for further pipeline transport, allows the use of exergy of LNG to various applications, including for electricity generation. Exergy analysis is a well known technique for analyzing irreversible losses in a separate process. It allows to specify the distribution, the source and size of the irreversible losses in energy systems, and thus provide guidelines for energy efficiency. Because both the LNG regasification and liquefaction of natural gas are energy intensive, exergy analysis process is essential for designing highly efficient cryogenic installations.
PL
Wzrost zapotrzebowania na gaz ziemny na świecie powoduje, że produkcja skroplonego gazu ziemnego (LNG), a w konsekwencji jego regazyfikacja, staje się coraz bardziej powszechnym procesem związanym z jego transportem. Skroplony gaz transportowany jest w zbiornikach w temperaturze około 111K pod ciśnieniem atmosferycznym. Przebieg procesu regazyfikacji niezbędny do zamiany LNG z fazy ciekłej w gazową dla dalszego transportu w sieci, umożliwia wykorzystanie egzergii LNG do różnych zastosowań, między innymi do produkcji energii elektrycznej. Analiza egzergii jest znaną techniką analizowania nieodwracalnych strat w wydzielonym procesie. Pozwala na określenie dystrybucji, źródła i wielkości nieodwracalnych strat w systemach energetycznych, a więc ustalić wytyczne dotyczące efektywnego zużycia energii. Ponieważ zarówno regazyfikacja LNG jak i skraplanie gazu ziemnego są energochłonne, proces analizy egzergii jest niezbędny do projektowania wysoce wydajnych instalacji kriogenicznych.
EN
Internal combustion engines, used for driving of different cars, occurs not only at full load, but mostly at the part load. The relative load exchange work at the full (nominal) engine load is significantly low. At the part load of the IC engine its energy efficiency ηₑ is significantly lower than in the optimal (nominal field) range of the performance parameters. One of the numerous reasons of this effect is regular growing of the relative load exchange work of the IC engine. It is directly connected with the quantitative regulation method commonly used in the IC engines. From the thermodynamic point of view - the main reason of this effect is the throttling process (causing exergy losses) occurring in the inlet and outlet channels. The known proposals for solving of this problem are based on applying of the fully electronic control of the motion of inlet, outlet valves and new reference cycles. The idea presented in the paper leads to diminishing the charge exchange work of the IC engines. The problem can be solved using presented in the paper a new concept of the reference cycle (called as eco-cycle) of IC engine. The work of the engine basing on the eco-cycle occurs in two 3-stroke stages; the fresh air is delivered only once for both stages, but in range of each stage a new portion of fuel is burned. Normally the charge exchange occurs once during each engine cycle realized. Elaborated proposition bases on the elimination of chosen charge exchange processes and through this the dropping of the charge exchange work can be achieved.
PL
Silniki spalinowe, stosowane jako jednostki napędowe samochodów, pracują nie tylko przy pełnym (nominalnym) obciążeniu, ale także (najczęściej) pod obciążeniem częściowym. Względna praca wymiany ładunku silnika przy jego pełnym obciążeniu jest stosunkowo niewielka. Przy obciążeniu częściowym energetyczna sprawność ηₑ silnika spalinowego jest znacznie niższa aniżeli przy jego pełnym (optymalnym) obciążeniu, co między innymi jest powiązane z wielkością pracy wymiany ładunku w układzie. Z termodynamicznego punktu widzenia przyczyną tych zmian jest proces dławienia (przepustnica, straty egzergii) głównie na dopływie do silnika, co jest efektem tzw. ilościowej regulacji silnika spalinowego. Przygotowywane są różne propozycje rozwiązań, prowadzące do efektywnego zmniejszenia pracy wymiany ładunku przy niskich obciążeniach silnika. Jednym z proponowanych prostszych rozwiązań w tym zakresie może być zastosowanie tzw. ekoobiegu, którego idea polega na zmniejszeniu liczby napełnień cylindra. Przedmiotem analizy są możliwości realizacyjne oraz uwarunkowania eksploatacyjne ekoobiegu silnika spalinowego. Zasadniczym warunkiem branym pod uwagę, było kryterium sprawności energetycznej ekoobiegu w stosunku do sprawności istniejących obiegów klasycznych, a w szczególności stwierdzenie możliwości zwiększenia sprawności układu, głównie w zakresie obciążeń częściowych silnika spalinowego. Wskazano na sposób kontroli i dobór warunków spalania w układzie.
EN
Internal combustion engines, used for driving of different cars, occurs not only at the full charge, but mostly at the part charge. The idea presented in the paper leads to diminishing the charge exchange work of the IC engines. The mentioned above problem can be solved using presented in the paper a new concept of the reference cycle (called as eco-cycle) of IC engine. The work of the engine basing on the eco-cycle occurs in two 3- stroke stages; the fresh air is delivered only once for both stages, but in range of each stage a new portion of fuel is burned. Normally the charge exchange occurs once during each engine cycle realized. Elaborated proposition bases on the elimination of chosen charge exchange processes and through this the dropping of the charge exchange work and growing of the energy efficiency can be achieved.
PL
W polu pracy każdego silnika spalinowego występuje podobszar jego optymalnej eksploatacji (największa efektywna sprawność energetyczna ηe , najniższe jednostkowe zużycie paliwa be). Często się zdarza, że silnik spalinowy pracuje pod obciążeniem częściowym, a wtedy jego efektywna sprawność energetyczna ηe jest znacznie niższa, aniżeli w obszarze nominalnym. Wyrazem tego jest także obniżenie wartości stopienia doskonałości wewnętrznej ξi oraz doskonałości mechanicznej ξm silnika spalinowego. Jedną z głównych przyczyn tego stanu rzeczy, jest względny wzrost pracy wymiany ładunku. Przeprowadzone obliczenia wykazały, że względna (w stosunku do osiąganej pracy całego obiegu) praca wymiany ładunku może dochodzić do 40% (np. na biegu jałowym). W celu ograniczenia tych strat proponuje się różne rozwiązania, np. niezależne sterowanie ruchem zaworów dolotowych i wylotowych, lepszą organizację obiegu termodynamicznego.
PL
W opracowaniu przedstawiono podstawowe zasady transformacji energii za pomocą pompy ciepła, a w oparciu o elementy analizy energetycznej i egzegetycznej wskazano metody wzrostu efektywności współczesnych sprężarkowych pomp ciepła. Określono ogólne kierunki zastosowania tych urządzeń w skojarzonych układach energetycznych.
PL
Szkic rozwoju cieplnych maszyn energetycznych i ich obiegów termodynamicznych począwszy od współzawodnictwa maszyn objętościowych ze spalaniem zewnętrznym: powietrznych (Stirling, Ericson) i parowych (Sankey, Watt), poprzez maszyny objętościowe ze spalaniem wewnętrznym (Otto, Diesel), do początków ich symbiozy z maszynami przepływowymi wirnikowymi (1905r) i pojawienia się wreszcie sprawnej turbiny spalinowej (1939r), otwierającej następnie drogę układom i procesom gazowoparowym kombinowanym ze wspaniale równolegle rozwijającymi się i zbliżającymi do granic swych możliwości turbinami parowymi, aż do w pełni skojarzonej, optymizowanej, sieciowej i rozproszonej produkcji i gospodarki potrzebnymi postaciami energii stanowiących wyzwania XXI wieku.
EN
An overview of the development in the field of heat fluid-flow machines and their thermodynamic cycles is provided. It starts with a presentation of the competition between volumetric machines with external combustion: air (Stirling, Ericson) and steam (Sankey, Watt) cycles, goes through volumetric machines with internal combustion (Otto, Diesel) to the beginnings of their symbiosis with turbomachines (1905) and an introduction of the sufficiently efficient gas turbine (1939), which then gave rise to combined steam and gas systems and processes, and which was simultaneously accompanied by a great progress in steam turbines approaching their upper performance limits, and finally led to fully coupled, optimized power and energy generation and distribution systems of all energy forms needed, both within the frames of huge networks and small, customized power plants that are considered to be challenges of the 21st century.
EN
The aim of this dissertation to determine the influence of frosting and effects of air cooler surface frosting of refrigeration cycles on environmental degradation. The first chapter deals with the fundamental problems of frosting and defrosting of air coolers used in cooling equipment. Examination of the properties of frost being formed on the surface of the air coolers is an important part of the work. Chapter two presents a one-dimensional mathematical model of transient heat and mass exchange during frost accumulation. Chapter three concerns on the qualitative and quantitative analysis of the defrosting process in several systems used in the cooling industry. Correlations are presented between the watt-hour efficiency of defrosting and: (a) surface frost mass, (b) thermal power of the defrosting system and (c) temperature in the cold store. Air cooler defrosting systems has been classified. Flow charts are given for controlling the defrosting process of air coolers, as well as an algorithm for selecting the defrosting system depending on the operating conditions of the cooling unit. Subjects covered in chapter four include an analysis of the influence of defrosting on the thermal efficiency of the cooling unit and a cost analysis of defrosting systems used in cooling equipment. The author's inventions concerning the use of "cold" accumulated in the frost to increase the thermal efficiency of the cooling equipment are discussed in chapters three and four. The results of author's research are summarized in the last chapter.
EN
The thermodynamic concept of chemical power devices has been introduced and critically discussed. The so-called simple ones are symmetrical to the common thermal (heat) and mechanical simple power devices like the heat engine, heat pump and refrigerator, or gas (air) turbine, vacuum pump and compressor, respectively. While in the thermal (heat) simple power devices the heat is transformed from the natural environment temperaturę T0 to a certain value T (or inversely) in the rangę above or below to, in mechanical ones the absolute volume work is transformed from the pressure pQ to p (or inversely) in the rangę above or below p0/ in simple chemical power devices the trans-formable energy interaction is the absolute chemical work, which is transferred between the two chemical potential values. Because of the fact that in chemical processes, e.g. chemical reactions, take morę than one species (reactants), the practical meaning of the simple power devices is insignificant. Nevertheless the thennodynamic analysis of chemical devices, i.e. devices, in which the chemical reaction is taken into account, can bring new prospects. Examples of such devices can be the common chemical heat storage systems, the so-called thermochemical heat pumps and thennodynamic cycles of the common power devices regarding the chemical reactions of combustion. However, the only thennodynamic method of analysis of such chemical power devices and their models is the exergy method because it can give the comparable numerical results for all kinds of energies and energy interactions.
PL
W artykule wprowadzone zostało termodynamiczne pojęcie energetycznego urządzenia chemicznego i przedstawiona krytyczna dyskusja jego przydatności. Tak zwane proste chemiczne urządzenia ener­getyczne są symetryczne do znanych prostych urządzeń termicznych i mechanicznych, odpowiednio, takich jak silnik cieplny, pompa ciepła, chłodziarka czy też turbina powietrzna, pompa próżniowa, sprężarka. Podczas gdy w prostych termicznych urządzeniach energetycznych transformowane jest ciepło od temperatury T0 narzuconego przez przyrodę otoczenia do pewnej wartości T (lub odwrotnie) w zakresie powyżej lub poniżej tq, w prostych urządzeniach mechanicznych bezwzględna praca objętościowa transformowana od ciśnienia p0 do p (lub na odwrót) w zakresie powyżej lub poniżej pg, to w prostych chemicznych urządzeniach energetycznych transformowanym pomiędzy dwoma wartościami potenqału chemicznego oddziaływaniem energetycznym jest bezwzględna praca chemiczna. Ze względu jednakże na fakt, iż w procesach chemicznych/ np. reakcjach chemicznych/ bierze udział więcej niż jedna substancja (reagent)/ praktyczne znaczenie prostych chemicznych urządzeń energetycznych jest bardzo nikłe. Niemniej analiza termodynamiczna urządzeń chemicznych/ tj. urządzeń, w których uwzględniona jest reakcja chemiczna/ może przynieść nowe rezultaty. Przykładem takich urządzeń mogą być zwykłe chemiczne akumulatory ciepła/ tak zwane termochemiczne pompy ciepła, a także obiegi termodynamiczne znanych urządzeń energetycznych uwzględniających chemiczne reakcje spalania. Jedyną termodynamiczną metodą analizy takich chemicznych urządzeń energetycznych i ich modeli jest metoda egzergetyczna/ ponieważ może ona dostarczyć wyniki liczbowe porównywalne dla różnego rodzaju energii i oddziaływań energetycznych.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.