Obieg termodynamiczny
Z Wikipedii
Obieg termodynamiczny jest to szereg dowolnych przemian termodynamicznych, którym podlega czynnik termodynamiczny, a stan termodynamiczny czynnika na końcu obiegu pokrzywa się ze stanem na jego początku.
[edytuj] Punkty charakterystyczne
W każdym obiegu termodynamicznym można wyróznić 4 punkty charakterystyczne: dwa punkty zwrotne i dwa punkty adiatermiczne. Punkty zwrotne dziela obieg na dwie części: linię ekspanscji i linię kompresji. Punkty adiatermiczne dzielą obieg na dwie linie: przemianę w której ciepło jest doprowadzane do czynnika termodynamicznego z zewnątrz i przemianę w której ciepło wypływa od czynnika obiegowego.
[edytuj] Kierunek obiegu
W układzie P(V) praca cyklu określona jest wzorem:
,
W układzie T(s) praca cyklu określona jest wzorem:
.
gdzie C — kontur obiegu.
W układzie P(V) lub T(s) obieg może byc lewobieżny lub prawobieżny. Obiegi prawobieżne to takie, w których kolejne następstwo stanów czynnika w układzie dowolnych współrzednych odbywa sie w kierunku ruchu wskazówek zegara. W obiegu lewobieżnym kolejne następstwo przemian ma kierunek przeciwny. W obiegu prawobieżnym praca jest wykonywana przez czynnik termodynamiczny kosztem części dostarczonego z zewnątrz ciepła. Maszyny realizujące takie obiegi to silniki cieplne. W obiegu lewobieżnym praca musi byc dostarczona z zewnątrz. Urzadzenia realizujące takie obiegi to maszyny robocze, takie jak sprężarki, pompy ciepła, chłodziarki.
[edytuj] Obiegi rzeczywiste i porównawcze
Obiegi termodynamiczne spełniają zasadnicze zadanie przy ocenie działania rzeczywistych urządzeń cieplnych. Dla każdego typu urzadzeń działajacych w sposób ciagły lub okresowy i realizujących obieg rzeczywisty, można ustalić najkorzystniejszy odwracalny obieg porównawczy. Obieg taki jest idealizacją obiegu rzeczywistego (indykatorowego) realizowanego przez rzeczywista maszynę.
Obiegi porównawcze składające się z przemian charakterystycznych, nie uwzględniających np. strat ciśnienia, czy przyrostu entropii czynnika. Przykładami obiegów porównawczych są obieg Rankine'a (obieg porównawczy siłowni parowej), obieg Braytona-Joule'a (obieg porównawczy siłowni gazowej), obieg Joule'a (obieg porównawczy ziębiarki gazowej), obieg Lindego (obieg porównawczy ziębiarki parowej), obieg Otta (obieg porównawczy silnika spalinowego tłokowego o zapłonie iskrowym), obieg Diesla (obieg porównawczy silnika spalinowego tłokowego o zapłonie samoczynnym), i inne.
Przemianami charakterystycznymi, zwykle z których złożony jest obieg porównawczy sąprzemiana izobaryczna, przemiana izotermiczna, przemiana izochoryczna i przemiana adiabatyczna.
Realizowane w technice obiegi rzeczywiste różnią się od obiegów porównawczych np. stratą ciśnienia w kotle parowym czy komorze spalania (przemiana nie jest przemianą izobaryczną - następuje spadek ciśnienia), bądź przyrostów entropii w sprężarkach, pompach, turbinach (sprężanie i rozprężanie adiabatyczne nie jest izentropowe), i innych.
