Deytre Kursi Nr.1. Fizike Teknike Termoteknika - Cikli i Gazit

Deytre kursi Nr.1. – “Cikli i gazit” Per perzierjen e gazit te dhene me mase M = 1 (kg), (kg), i cili ka prerberjet elementare ne vellim: V N 2 = 0.471 (m3 N) dhe V O2 = 0.471 (m3 N). N). Kerkohet: I.

a)

perberja ne vellim

V i

r i = r 1 + r 2 + ... + r n =

Perberja vellimore jept nga:

(1.1)

V

ku, V = V N 2 + V O2 = 0.471 + 315 = 0.786(m 3 N ) atehere perberja vellimore do te jete ( shumatorja shumatorja e perbarjes vellimore gjithmone duhet te jete e barabarte me 1): 1): r = r 1 + r 2 =

b)

V N 2 V

+

V O2 V

0.471

=

0.786

+

0.315 0.786

= 0.599 + 0.401 = 1

Masa molare µ =

Masa molare jepet nga:

n

∑ r µ i

(1.2)

i

i =1

Nga Sistemit Periodik i Elementeve Kimik gjejme qe masa molekulare te azotit dhe oksigjenit jane perkatesisht: µ N 2 = 14( kg / kmol ) dhe µ O2 = 16( kg / kmol )

Atehere masa molekulare e gazit te perzier do te jete: µ = r 1 µ N 2 + r 2 µ O2 = 0.599 ⋅ 14 + 0.401 ⋅ 16 = 14.802(kg / kmol )

c)

Perberja masore:

Perberja ne mase jepet nga raporti rapo rti te mases se elementit me masen totale te pe rzjerjes

ξ i =

M i M

=

ρ iV i ρ V

=

ρ i ρ

r i =

v vi

r i =

µ i µ

r i =

R Ri

r i

(1.3)

m.q.s ne dime masen molekulare te perzierjes dhe te elementeve perkates mund te percaktojme perberjen masore si me poshte (shumatorja e perberjes molare gjithmon duhe te dale e barabarte me 1):

ξ = ξ 1 + ξ 2 =

d)

µ N 2 µ

r N 2 +

µ O2 µ

r O2 =

14 14.802

⋅ 0.599 +

16 14.802

⋅ 0.401 = 0.567 + 0.433 = 1

Konstantja karakteristike e gazit:

kjo konsatante eshte e ndryshme per gaze ga ze te ndryshme, e cila mund te llogaritet:

Punoi:

Page 1

Deytre kursi Nr.1. – “Cikli i gazit” R0 = µ ⋅ R

(1.4)

Ku, R Ku, R0 = 8314 (J/kgK) eshte konstantja universale e gazeve. Nga ekuacioni (1.4) nxierrim konstanten karakteristike te gaz it R it R R = e)

R0 µ

=

8314 14.802

= 561.68 = 0.5617 ( kJ / kgK )

presionet e pjesshme te komponenteve per kushtet normale:

Sic e dime nga Ligji i Daltonit cdo element i vecant ne perzierje vepron me presionin e tij mbi ene dhe shumatorja aritmetike e ketyre presioneve jep presionin total te perzierjes. Presionet e pjesshme per gazet e perziera do te llogariteshin: p i = r i ⋅ p

(1.5) o

o

p0 (bar) dhe temperatura to = 15 C ose 0 C. Atehere Per kushtet normale presioni eshte pranuar p nga zbatimi i ekuacionit (1.5) gjejme: p1 = r 1 ⋅ p o = 0.599 ⋅ 1 = 0.599(bar ) dhe p 2 = r 2 ⋅ p o = 0.401 ⋅ 1 = 0.401(bar )

Punoi:

Page 2

Deytre kursi Nr.1. – “Cikli i gazit” II.

paraqitja e ciklit te dhene ne menyre skematike ne:

Punoi:

Page 3

Deytre kursi Nr.1. – “Cikli i gazit” III.

Per te gjitha pikat karakteristike te ciklit te dhene te llogaritet: presioni (p), (p), vellimi (t,T), energjia e brendeshme (u), (u), entalpia (h), (h), entropia (s). (s). specifik (v) specifik (v),, temperatura (t,T), a) Pika 1

Jepen:

p1 = 1.65(bar ) ; t 1 = 28 o C ⇒ T = 273 + 28 = 301( K ) Gjejme: 

Vellimin specifik

Duke zbatuar Ligjin i Gjendjes se Gazit perccaktojme vellimin specifik per piken 1. pv = RT ⇒ v =

RT p

=

561.7 ⋅ 301 1.65 ⋅ 10

5

= 1.025(m 3 / kg )

Perpara se te percaktojme treguesit energjitik, percaktojme nxehtesin spec ifike masore me vellim dhe presion konstant. Nxehtesia konstant. Nxehtesia specifike masore tregon sasine e energjise (nxehtesis) qe i duhet komunikuar nje kilogrami trup pune per ti rritur (ose ulur) temperaturen me nje grad . Nxehtesia specifike masore jepet sipas rastit te kryerjes se procesit, i cili eshte me presion konstant c p dhe me vellim konstant cv : µ cp

c p =

µ (3.1.a.)

cv =

µ cv µ

Ku, µ cp / v - nxehtesia specifike molare, e cila jepet ne tabela ne funksion e temperatures Per azotin dhe oksigjenin keto do te jene si me poshte: Me presion konstant: per azotin: µ cp = 28.5372 + 0.0053905t dhe per oksigjenin: µ cp = 29.5802 + 0.0069706t Me qene se kemi te bejme me gaz te perzier nxehtesia specifike do te shprehej: c p =

µ cp µ

n

r i ⋅ µ cpi

i =1

µ i

=∑

(3.1.b.) cv =

µ cv µ

n

r i ⋅ µ cvi

i =1

µ i

=∑

Zbatojme ekuacionin (3.1.a) dhe gjejme nxehtesin specifike me presion dhe velli konstant Punoi:

Page 4

Deytre kursi Nr.1. – “Cikli i gazit” Me presion konstant: c p =

r 1 ⋅ µ cpN 2 µ N 2

+

r 2 ⋅ µ cpO2 µ O2

=

0.599 ⋅ (28.5372 + 0.0053905t ) 14

+

0.401 ⋅ (29.5802 + 0.0069706t ) 16

= [1.2210 + 0.0002306 ⋅ t ] + [0.7414 + 0.0001747 ⋅ t ] c p = 1.9624 + 0.0004053 ⋅ t Me vellim konstant: Konstantja karakteristike e gazit mund te jepet edhe si diferenca e nxehtesis specifike me presion konstant me ate me vellim konstant c p − cv = R

(3.2.a.)

Gjithashtu rapori i nxehtesis specifike me presion konstant me ate me vellim konstant jep treguesin e adiabates (k = 1.4). c p cv

= k

(3.2.b.)

Per thjeshtesi llogeritje po pranojme formulen (3.2.b.) per te nxe rr nxehtesin specifike masore me vellim konstant c p cv

= k ⇒ cv =

c p k

=

1.9624 + 0.0004053 ⋅ t 1.4

c v = 1.4017 + 0.0002895 ⋅ t Pasi percaktuam nxehtesit specifike masore me vellim dhe presion konstant jemi ne gjendje te llogarisim edhe treguesit energjitik te trupit te punes. 

Energjia e brendeshme

Percaktohet si prodhim i nxehtesis specifike masore me vellim konstan me temperaturen (temperatura ne grad Kelvin per shkak se nxehtesia specifike eshte njesin kJ/kg/K ) e trupit te punes ne ate pike. u1 = c v ⋅ T 1 = (1.4017 + 0.0002895 ⋅ T 1 ) ⋅ T 1 = (1.4017 + 0.0002895 ⋅ 301) ⋅ 301 = 448.141(kJ / kg ) 

Entalpia

Entalpia percaktohet si prodhim i nxehtesis specifike me presion konstant me temperaturen h1 = c p ⋅ T 1 = (1.9624 + 0.0004053 ⋅ T 1 ) ⋅ T 1 = (1.9624 + 0.0004053 ⋅ 301) ⋅ 301 = 627.403( kJ / kg ) 

Punoi:

Entropia

Page 5

Deytre kursi Nr.1. – “Cikli i gazit” Entropia eshte parameter i gjendjes, ndryshimi i se ciles tregon humbjet ose fitimet e energjise. Per te bere vleresimin e entropis duhet te bejme krahasimin e saj me treguesit energjitik te mjedisit te jashtem. Atehere entropia do te jete:

s1 = c p ln

T 1 273

= (1.9624 + 0.0004053 ⋅ 301) ln

301 273

= 0.2035(kJ / kgK )

Pika 2:

Jepen: n1 = 1.37 ; β =

p 2 p1

=6

Kerkohen: 

Presioni

Nga rapirti i presionit del qe p 2 = β ⋅ p1 = 6 ⋅ 1.65 = 9.9(bar ) 

Temperatur

Procesi 1-2 eshte proces politropik me tregues politrope n1=1.37 , si i tille mund te shprehet ne funksion funksion dhe te temperatures po te bejme zevendesimet ne ekuacionin e gjendjes se gazit ideal. n 1 n −1 1

T p

=



⎛ p ⎞ ⇒ T 2 = T 1 ⎜⎜ 2 ⎟⎟ ⎝ p1 ⎠

n 2 n −1 2

T p

n −1 n

⎛ 9.9 ⎞ = 301⎜ ⎟ ⎝ 1.65 ⎠

1.37 −1 1.37

= 488( K )

Vellimi

Nga ligji i gjendjes se gazet gjejme: p 2 v 2 = RT 2 ⇒ v 2 = 

RT 2 p 2

=

561.7 ⋅ 488 9.9 ⋅ 10

5

= 0.277(m 3 / kg )


u 2 = cv ⋅ T 2 = (1.4017 + 0.0002895 ⋅ T 2 ) ⋅ T 2 = (1.4017 + 0.0002895 ⋅ 488) ⋅ 488 = 752.972(kJ / kg ) 

Entalpia

h2 = c p ⋅ T 2 = (1.9624 + 0.0004053 ⋅ T 2 ) ⋅ T 2 = (1.9624 + 0.0004053 ⋅ 488) ⋅ 488 = 1054.171( kJ / kg ) 

Entropia

s 2 = c n ln

T 2 273

= cv

n − k n −1

ln

T 1 273

= (1.4017 + 0.0002895 ⋅ 488)

1.37 − 1.4 1.37 − 1

ln

488 273

= −0.0726(kJ / kgK )

Pika 3

Jepen: λ =

p3 p 2

= 1.9

Kerkohet: Punoi:

Page 6

Deytre kursi Nr.1. – “Cikli i gazit”



Presioni

Nga raporti i dhene e presionit per procesin 2-3 gjejme: p 3 = λ ⋅ p 2 = 1.9 ⋅ 9.9 = 18.81(bar



)

Vellimi

Procesi 2-3 eshte proces izohorik si i till vellimi ne piken 3 eshte i barabarte me vellimin ne piken 2. v3 = v 2 = 0.277 ( m 3 / kg ) 

Temperatura Ne baze te ligjit te gazet ideal gjejme: p3 v 3 = RT 3 ⇒ T 3 =



p 3 v3 R

=

18.81 ⋅ 10 5 ⋅ 0.277 561.7

= 927( K


u 3 = c v ⋅ T 3 = (1.4017 + 0.0002895 ⋅ T 3 ) ⋅ T 3 = (1.4017 + 0.0002895 ⋅ 927) ⋅ 927 = 1548.152(kJ / kg ) 

Entalpia

h3 = c p ⋅ T 3 = (1.9624 + 0.0004053 ⋅ T 3 ) ⋅ T 3 = (1.9624 + 0.0004053 ⋅ 927 ) ⋅ 927 = 2167.431( kJ / kg ) 

Entropia

T 3

s3 = cv ln

273

= (1.4017 + 0.0002895 ⋅ 927) ln

927 273

= 1.7139(kJ / kgK )

Pika 4

Jepen: n2 = 1.35 Kerkohet: 

Presioni

Procesi 4 – 1 eshte proces izobarik, si i tille presioni ne piken 4 eshte i barabarte me presionin ne piken 1. p 4 = p1 = 1.65(bar ) 

Temperatura

Procesi 3-4 eshte proces politropik me tregues politrope n = 1.35, kete proces ne mund te shprehim ne funksion te presionit dhe temperatures duke bre zevendesimet perkatese ne ligjin e gazet ideal. n 3 n −1 3

T p

=



n 4 n −1 4

T p

⎛ p ⎞ ⇒ T 4 = T 3 ⎜⎜ 4 ⎟⎟ ⎝ p3 ⎠

n

⎛ 18.81 ⎞ = 927⎜ ⎟ ⎝ 1.65 ⎠

1.35 −1 1.35

= 1741( K )

Vellimi

p 4 v4 = RT 4 ⇒ v4 =

Punoi:

n −1

RT 4 p 4

=

561.7 ⋅ 1741 1.65 ⋅ 10

5

= 5.927(m 3 / kg )

Page 7

)

Deytre kursi Nr.1. – “Cikli i gazit”




u 4 = c v ⋅ T 4 = (1.4017 + 0.0002895 ⋅ T 4 ) ⋅ T 4 = (1.4017 + 0.0002895 ⋅ 1741) ⋅ 1741 = 3317.858(kJ / kg ) 

Entalpia

h4 = c p ⋅ T 4 = (1.9624 + 0.0004053 ⋅ T 4 ) ⋅ T 4 = (1.9624 + 0.0004053 ⋅ 1741) ⋅ 1741 = 4645.0.35( kJ / kg )



Entropia

s 4 = c n ln

T 4 273

= cv

n − k n −1

ln

T 4 273

= (1.4017 + 0.0002895 ⋅ 1741)

1.35 − 1.4 1.35 − 1

ln

1741 273

= −0.5043(kJ / kgK )

Rezulatetet e marra per cdo pike karakteristike te ciklit i hedhim ne tabele si me poshte Tabela 1 Madhesia Gjendja

Gjendja 1 Gjendja 2 Gjendja 3 Gjendja 4 IV.

p (kpa) 165 990 1881 165

v (m /kg) 1.025 0.277 0.277 5.927 3

T ( K) 301 488 927 1741 o

u (kJ/kg) 448.141 752.975 1548.152 3317.858

h (kJ/kg) 627.403 1054.171 2167.431 4645.035

s (kJ/kgK) 0.2035 -0.076 1.7139 -0.5043

Per proceset e ciklit te dhene te llogariten: treguesi i politropes, nxehtesia specifike, ndryshimi i energjise se brendeshme, ndryshimi i entalpise, ndryshimi i entropise, nxehtesia, puna dhe eksergjia.

1) Procesi 1 – 2, proces politropik 

Tregusi i politropes

Nga ekuacioni i meposhtem (4.1) percaktohet p ercaktohet treguesi i politropes, te cilin per kete rast e kemi te dhen n =1.37 n=



c n − c p c n − cv

⇒ n = 1.37

(4.1)

Nxehtesia specifike

Nxehtesia specifike per nje proces cfaredo do te ishte: 1.37 − 1.4 n − k = (1.4017 + 0.0002895 ⋅ T ) = −0.1135 − 0.000023T c n = cv 1.37 − 1 n −1 cn = −0.1135 − 0.000023(448 − 301) = −0.1169(kJ / kgK ) Punoi:

Page 8

Deytre kursi Nr.1. – “Cikli i gazit” 

Ndryshimi i energjise se brendeshme

∆u1−2 = u 2 − u1 = 752.975 − 448.141 = 304.834(kJ / kg ) 

Nryshimi i entalpise

∆h1−2 = h2 − h1 = 1054.171 − 627.403 = 426.768(kJ / kg ) 

Ndyshimi i entropise

∆ s1−2 = s 2 − s1 = (−0.0760) − 0.2035 = −0.2795(kJ / kgK ) 

Nxehtesia e komunikuar

q1− 2 = c n (T 2 − T 1 ) = (−0.1169)(488 − 301) = −21.86(kJ / kg ) 

l 1− 2 =

Puna R n −1



(T 1 − T 2 ) =

0.5617 1.35 − 1

(301 − 488) = −300.108( kJ / kg )

Eksergjia e nxehtesis

e xq (1− 2) = q1− 2 − T o ∆ s1− 2 = 235.914 − 273 ⋅ 0.2795 = 159.611( kJ / kg ) 2) Procesi 2-3, proces izohorik.

Nga ekuacioni i meposhtem (4.1) percaktohet treguesi i politropes, te cilin per kete rast e kemi te dhen n = ± ∞

n=



c n − c p cn − cv

⇒ n = ±∞

Nxehtesia specifike

Nxehtesia specifike per nje proces cfaredo do te ishte:

cn = cv

n − k

= (1.4017 + 0.0002895 ⋅ T )

∞ − 1.4 = 1.4017 + 0.0002895 ⋅ T ∞ −1

n −1 cv = 1.4017 + 0.0002895 ⋅ (927 − 448) = 1.5404(kJ / kgK ) 


∆u 2−3 = u 3 − u 2 = 1548.152 − 752.975 = 795.177(kJ / kg ) 


∆h2−3 = h3 − h2 = 2167.431 − 1054.171 = 1113.254(kJ / kg ) 


∆ s 2−3 = s3 − s 2 = 1.7139 − (−0.0760) = 1.7899(kJ / kgK ) Punoi:

Page 9



q1−2 = cv (T 2 − T 1 ) = 1.5404(927 − 488) = 676.235(kJ / kg ) 

Puna

∫

l = pdv = 0 


e xq (1− 2) = q1− 2 − T o ∆ s1− 2 = 676.235 − 273 ⋅ 1.7899 = 187.592( kJ / kg ) 3) Procesi 3 – 4, proces politropik 

Tregusi i politropes

Nga ekuacioni i meposhtem (4.1) percaktohet treguesi i politropes, te cilin per kete rast e kemi te dhen n =1.35

n=




⇒ n = 1.35

Nxehtesia specifike


c n = cv

n − k

1.35 − 1.4

= −0.2002 − 0.000043T 1.35 − 1 n −1 cn = −0.2002 − 0.000043(1741 − 927) = −0.2352(kJ / kgK ) 

= (1.4017 + 0.0002895 ⋅ T )


∆u 3−4 = u 4 − u3 = 3317.858 − 1548.152 = 1769.706(kJ / kg ) 


∆h4−3 = h4 − h3 = 4645.035 − 2167.431 = 2477.604(kJ / kg ) 


∆ s 4−3 = s 4 − s3 = (−0.5043) − 1.7139 = −2.2182(kJ / kgK ) 


q3− 4 = cn (T 4 − T 3 ) = (−2.2182)(1741 − 927) = −1805.6148(kJ / kg ) 

Puna

l 3− 4 = Punoi:

R n −1

(T 3 − T 4 ) =

0.5617 1.35 − 1

(927 − 1741) = −1306.3537 ( kJ / kg )

Page 10



e xq (3− 4 ) = q − T o ∆ s = 1805.6148 − 273 ⋅ 2.2182 = 1200.04( kJ / kg ) 4) Procesi 4-1, proces izobarik.

Nga ekuacioni i meposhtem (4.1) percaktohet treguesi i politropes, te cilin per kete rast e kemi te dhen n =0

n=




⇒n=0

Nxehtesia specifike


cn = cv

n − k

0 − 1.4

= (1.4017 + 0.0002895 ⋅ T )k = c p n −1 0 −1 c p = 1.9624 + 0.0004053 ⋅ (301 − 1741) = 1.3788(kJ / kgK ) 

= (1.4017 + 0.0002895 ⋅ T )


∆u 4−1 = u1 − u 4 = 448.141 − 3317.858 = −2869.717(kJ / kg ) 


∆h4−1 = h1 − h4 = 627.403 − 4645.035 = −4017.632(kJ / kg ) 


∆ s 4−1 = s1 − s 4 = 0.2035 − (−0.5043) = 0.7078(kJ / kgK ) 


q 4−1 = c p (T 1 − T 4 ) = 1.3788 ⋅ (301 − 1741) = 1348.655( kJ / kg ) 

Puna

∫

l 4−1 = pdv = p ⋅ (v1 − v 4 ) = 165 ⋅ (1.025 − 5.927 ) = −808.83(kJ / kg ) 


e xq ( 4−1) = q 4−1 − T o ∆ s 4−1 = 1348.655 − 273 ⋅ 0.7078 = 1155.426( kJ / kg )

Rezultatet e mara i hedhim ne Tabelen 2, ne menyre qe te bejme edhe bilancen tregueseve energjitike te ciklit.

Punoi:

Page 11

Deytre kursi Nr.1. – “Cikli i gazit” Tabela 2. Madhesia Procesi

Procesi (1-2) Procesi (2-3) Procesi (3-4) Procesi (4-1) Shuma

V.



n 1.37 ±∞ 1.35 1.35 0 -

cn (kJ/kgK)

∆u

∆h

∆ s

(jK/kgK)

q (jK/kg)

l (jK/kg)

e xq (jK/kg)

(jK/kg)

(jK/kg)

-0.1169 1.54 1.5404 04 -0.2 -0.235 352 2 1.3788 -

304.834 795. 795.17 177 7 1769 1769.7 .706 06 -2869.72 0

426.768 1113 1113.2 .254 54 2477 2477.6 .604 04 -4017.63 -0.006

-0.2795 1.78 1.7899 99 -2.2 -2.218 182 2 0.7078 0

-21.86 676. 676.23 235 5 -180 -1805. 5.61 61 1348.655 197.415

-300.108 0 1306 1306.3 .354 54 -808.83 197.416

159.611 187. 187.59 592 2 1200 1200.0 .04 4 1155.426 -

Percaktimi i sasise se nxehtesis qe jepet nga burimi i nxehtesis, nxehtesia e ciklit, puna e ciklit dhe rendimenti termik i ciklit. Percaktimi i sasise se nxehtesis se komunikuar nga burimi i nxehte:

∑q

q N =

iN

(5.1)

Nxehtesia e dhene nga burimi i nxehte eshte shumatorja aritmetike e nxehtesis qe jepet trupit te punes per te kryer pune. Ne ciklin tone sasia e nxehtesis qe jepet ne sistem per te kryer pune eshte ne procesin (2-3) dhe (4-1). Duke zbatuar formulen (5.1) gjejme:

q N = q 2−3 + q 4−1 = 2024.89(kJ / kg ) 

Percaktimi i nxehtesis se ciklit:

qcik =

∑q

i

(5.2)

Jo e gjithe nxehtesia e futur ne sistem eshte ne gjendje te beje pune, nje pjes e energjise se dhene nga burimi i nxehte jepet ne mjedis dhe nje pjes shkon per te kryer pune. Per te gjetur nxehtesin n xehtesin e ciklit bejme shumatoren aritmetike te te gjitha proceseve per te gjete nxehtesine e ciklit. c iklit.

q cik = q1−2 + q 2−3 + q3−4 + q 4−1 = (−21.86) + 676.235 + (−1805.61) + 1348.655 = 197.415(kj / kg ) 

Percaktimi i punes se ciklit:

l cik =

∑ l i

(5.3)

Puna eshte parametri energjitik me i rendesishem, pasi qellimi e ndertimit dhe shfrytezimit te ciklit eshte qe te marrim sa me shume te jete e mundur pune nga energjia e dhene ne sistem.

l cik = l 1− 2 + l 2 −3 + l 3− 4 + l 4−1 = (−300.108) + 0 + 1306.355 + (−808.83) = 197.416(kj / kg ) 

Percaktimi i rendimentit termik i ciklit: η t c =

l c q N

(5.4)

Rendimenti termik tregon efikasitetin e shfrytezimit te nxehtesis se dhene nga burimi i nxehte ne sistem. Punoi:

Page 12

Deytre kursi Nr.1. – “Cikli i gazit” η t c =

l c q N

VI.

=

197.416 2024.89

= 0.097 = 9.7%

Ndertimi i Ciklit Karno i barasvlefshem ne diaframen T-s dhe llogaritja e rendimentit termik i ciklit te barasvlefshem.

Fillimisht percaktojme temperaturat e barasvlefshme te ciklit: Temperatura e barasvlefshme e ciklit per burimin e nxehte:

T bv1 =

∑ (q > 0) = 2024.89 = 811( K ) ∑ (∆ s > 0) 2.4977

Temperatura e barasvlefshme e ciklit per burimin e ftohete:

T bv2 =

∑ (q < 0) = 1827.47 = 732( K ) ∑ (∆ s < 0) 2.4977

Percaktimi i rendimentit termik i ciklit Karno te barasvlefshem: K tbv

η

=

T bv1 − T bv2 T bv1

=

811 − 732 811

= 0.097 ≈ 9.7%

Ndertojme grafikisht ciklin e barasvlefshem Karno ne T – s

Cikli 1-2-3-4-1 eshte cikli real Cikli a-b-c-d-a eshte cikli Karno i barasvlefshem.

Punoi:

Page 13

Deytre kursi Nr.1. – “Cikli i gazit” VII.

Krahasimi i rendimentit termik i ciklit te dhene me rend imentin e ciklit Karno , i cili funksionon ne temperatura ekstreme dhe ndertimi i ketij cikli ne diagramen T-s.

Cikli Karno perbehet nga dy adiabata dhe dy izoterma, ai kkonsiderohet si cikli me eficence. Rendimenti i ketij cikli jepet: η K t =

T N − T F T N

=

1741 − 301 1741

= 0.827 ≈ 82.7%

Sic edhe shikohet rendimenti i ciklit Karno qe punon ne temperatura ekstreme eshte rendiment shume me i larte se ai i ciklit te dhene. Bajme paraqitjen grafike te ketij cikli ne T-s.

Cikli 1-2-3-4-1 ciki i dhene Cikli 1’-2’-4-4’-1’ cikli Karno qe punon ne temperatura ekstreme. VIII.

Studimi i rigjenerimet te nxehtesis, n.q.s kjo eshte e mundut te percaktojme kete energji te rikuperuar kur diet se koeficienti i rikuperimit eshte σ = 0.75.

Energjia maksimale qe mund te shfrytezoj sistemi per te prodhuar pune perfaqesohet nga eksergjia e nxehtesis exq. Dhe energjia qe shkon nivelit te pushtem per te arrit parametrat ne piken 1, parfaqesohet nga anergjia. Kjo energji konsiderohet shpesh here si energji i demshme Le te llogerisim eksergjine te formuar nga burimi i nxehte:

e xqN =

∑ (q > 0) − T ∑ (∆ s > 0) = 2024.89 − 273 ⋅ 2.4977 = 1343.0.18(kj / kg ) 0

Tani te shikojme eksergjine te formuar nga burimi i ftohte:

e xqF =

Punoi:

∑ (q < 0) − T ∑ (∆ s < 0) = 1827.42 − 273 ⋅ 2.4977 = 1145.548(kj / kg ) 0

Page 14

Deytre kursi Nr.1. – “Cikli i gazit” Per te perdorir me sa me teper efikasitet nxehtesin e futur nga lenda djegese q N, perdorim mundesit e rigjenerimit te nxehtesis. Dhe kjo nxehtesi perfaqesohet nga nxehtesia e burimit te nxeht. Llogarisim energjine e rikuperiar:

q Nr = σ ⋅ q N = 0.75 ⋅ 1343.018 = 1007.2635 Pra sikur se edhe shikohet nxehtesia qe mund ti shkoje nje konsumatori kon sumatori termik eshte mjaft e larte. Kete sasi nxehtesie me instalimin e nje rigjeneratori ne sistem ne jemi ne gjendje ta perfitojme, te rrisim efikasitetin e shfrytezimet te sistemit por edhe te lendes djegese.

Punoi:

Page 15

Deytre Kursi Nr.1. Fizike Teknike Termoteknika - Cikli i Gazit

Recommend Documents