Mérnöki alapok 8. előadás

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Mérnöki alapok 8. előadás"

Gréta Pásztor
5 évvel ezelőtt
Látták:

Gépészmérnöki Kar Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék 1111,

1 Mérnöki alapok 8. előadás Készítette: dr. Váradi Sándor Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék 1111, Budapest, Műegyetem rkp. 3. D ép Tel: Fax: ttp://

2 Alkalmazás d 1 =100mm-es csővezetékbe építendő Ventúri mérő d 2 =60mm-es torok átmérővel q=10dm 3 /s víz térfogatáram mérésére Mekkora a nyomáskülönbség? A 1 =7.85*10-3 m 2 v 1 =1.27m/s A 2 =2.827*10-3 m 2 v 2 =3.54m/s 4 2 d p p1 p2 v2 1 *3.54 * a 2 d Hg p v g * m 44mm

3 Az áramlási veszteség A valóságos folyadék áramlása nem veszteségmentes Bernoulli egyenlet valóságos áramlásra nyomásveszteség p1 g 2 v1 2g 1 p2 g 2 v2 2g 2 ' p ' g ' veszteségmagasság egyenes cső esetén csősúrlódási tényező ζ veszteségtényező sebességmagasság ' 2 v 2g L D 2 v 2g L D

4 KALORIKUS FOLYAMATOK Tüzelőanyag: elégetve ő szabadul fel szilárd: fa, szén, tőzeg, energiafű, napraforgó magéj folyékony: kőolaj lepárlási termék gáz: földgáz

5 A tüzelőanyag jellemzői Tömegáram: t m m t Fűtőérték: egységnyi tömegű tüzelőanyag tökéletes égésekor felszabaduló ő H [J/], a Hőmérséklete az égés előtt és után egyaránt 20 C Az égéskor keletkező víz gőz-állapotban van jelen t s

6 Élelmiszerek tej: 193kJ/100g=1930kJ/ vaj: 2240kJ/100g=22400kJ/=22.4MJ/ Benzin: 44000kJ/=44MJ/ (1 vaj ~ 2250Ft 22400kJ 1 benzin ~ 300Ft 44000kJ)

7 Bevezetett munka és teljesítmény az előző fogalmakkal W b m H t J J m H J s W b t J s

8 FAJLAGOS FOGYASZTÁS A őerőgép egységnyi asznos munkájára vonatkoztatott tüzelőanyag-mennyiség b m W t m t mértékegysége: gyakran J kw Az átszámításoz: 1Ws=1J 1W=3600J=3.6kJ 1kW= J=3600kJ=3.6MJ

9 FAJLAGOS HŐFOGYASZTÁS Egységnyi asznos munkára vonatkozó bevezetett munka (a atásfok reciproka) q W W b Alkalmazás: mértékegysége előfordul Személygépkocsival Bp. Balatonboglár L=140km mt H mt b bh T=2 Átlagos teljesítmény: =20kW 1 MJ kw

10 Átlagos fogyasztás: f=8liter/100km A benzin sűrűsége b=740/m 3 A benzin fűtőértéke H=44MJ/ Az elfogyasztott benzin tömege: L km 3 mt f b 8*10 m * *740/ m km Hasznos munka: W T 20kW *2 40kW 144MJ Fajlagos fogyasztás: mt b 0.207/ kw W 40kW 3.6 MJ MJ

11 Fajlagos őfogyasztás: q bh MJ *44 MJ 2.53[ ] Hatásfok: 1 q %

12 ENTALIA További fogalmak Tömegegységre vonatkoztatott energia (entalpia) a már korábban megismert BERNOULLI ENTALIA (i B ): ÖSSZENTALIA (i ö ): i B Aol u a belső energia, ami kizárólag a őmérséklet függvénye, azaz u=u(t). Megváltozása: u=c t Aol c a fajő: az a munkamennyiség, ami 1 anyag őmérsékletét 1 C vagy 1K értékkel változtatja meg p g 2 v 2 2 p v i ö g 2 u J

13 A c fajő mértékegysége: J K vagy kj K Víz esetén légköri nyomáson: J kj C K K TERMODINAMIKAI ENTALIA (i t ) i t p kj K u Értéke közelítőleg megegyezik az összentalpia értékével olyan esetben, amikor a tömegegységre vonatkoztatott elyzeti és mozgási energia elanyagolató

14 Teljesítmény = tömegáram * entalpia J mi W s m s i J Alkalmazás: p o =1bar nyomáson t=100 C őmérsékletű forró víz termodinamikai entalpiája: i fv p o ct Mennyit változik az entalpia víz felmelegítése során? J o kj iv c t 4187 *100 C 420 o C

15 További ő közlésekor, forralásnál a víz fázis elfogy és telített gőz keletkezik kj A párolgáső értéke: r 2260 (100 C-on) kj kj ig iv r kj

16 Hőerőmű körfolyamata

17 Gőz tömegáram m g Tüzelőanyag tömegáram m t A kazán asznos teljesítménye K m g i 2 i 1 A kazánba bevezetett teljesítmény A kazán atásfoka K K Kb Kb m H t m g i2 i1 m H t

18 A gőzturbina bevezetett teljesítménye Tb m g i 2 i 3 A gőzturbina asznos (mecanikai) teljesítménye T M A gőzturbina atásfoka Alkalmazás: A friss gőz entalpiája: i 2 =3370kJ/ T T Tb m g M i 2 i 3 Entalpiaváltozás a turbinán: i gt =1190kJ/

19 A gőzturbina fajlagos gőzfogyasztása (a gőzturbina asznos teljesítményére vonatkoztatva): b=3.48/kw A generátor atásfoka: G=97% A gőzturbina gőzfogyasztása: m g 179.2Mg / 179.2*10 / 3 Mekkora a generátorról leveető, asznosítató teljesítmény? T Gen b b m g T

20 A turbina asznos teljesítménye: 3 m g 179.2*10 / T b 3.477/ kw A turbina bevezetett teljesítménye: Gen Gen Gen b 51.55MW *10 / m Tb g i2 i3 *1190kJ / 3600s / MW A generátor asznos teljesítménye: A turbina atásfoka: T 51.55MW T Tb 59.25MW % Gen Gen Gen b 0.97*51.55MW 50MW Gen b

21 1 gőz termelésére mennyi őt asználnak fel, a a tápvíz őmérséklete 30 C A tápvíz entalpiája: kj o kj itápvíz i1 ct *30 C o C A kazánban gőztermeléskor létrejövő entalpia-változás: kj kj kj i gk i2 i Ennek ány százaléka a turbinán lévő entalpia-változás? i i gt gk kj 1190 kj %

22 A kazánt 36.35Mg/ 20MJ/ fűtőértékű szénnel működtetik. A kazánba bevezetett teljesítmény: m Kb th 10.1/ s*20mj / 202MW A kazán asznos teljesítménye: *10 / m K g igk *3.244MJ / MW 3600s / A őerőmű összatásfoka: ö b G Kb 50MW 202MW %

23 A őerőmű SHANKEY diagramja

Hasonló dokumentumok

Mérnöki alapok 8. előadás

Mérnöki alapok 8. előadás Készítette: dr. Váradi Sándor Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék 1111, Budapest, Műegyetem rkp. 3. D ép. 334. Tel: