تحقیق تبرید 33 ص
دسته بندي :
دانش آموزی و دانشجویی »
دانلود تحقیق
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 32 صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
2
فصل يکم
1- روشهاي مختلف در تبريد
1-1- مقدمه
در سيستمهاي تبريد حرارت را در درجه حرارت پائين گرفته و در درجه حرارت بالا خارج خواهيم کرد. به طور کلي روشهائي از سرد کردن که در حالتهاي مختلف تبريد خواهيم داشت به صورت زير است:
بالا رفتن درجه حرارت مبرد
تغيير فاز
انبساط مايع
انبساط گاز ايده آل
مرحله توليد خلاء
انبساط گاز حقيقي
مراحل الکتريکي و مغناطيسي
2-1-بالا رفتن درجه حرارت مبرد
در اثر بالا رفتن حرارت مبرد مقداري حرارت از محيط گرفته مي شود که از رابطه زير بدست مي آيد:
که در آن Q مقدار حرارت از دست رفته در فشار ثابت، m جرم، به ترتيب حرارت مخصوصي در فشار ثابت و افزايش درجه حرارت مبرد مي باشد.
3-1-تغيير فاز
مقداري حرارتي که مبرد در اثر تغيير فاز جامد به مايع، مايع به بخار، و يا جامد به بخار از دست مي دهد که به ترتيب حرارت ذوب، حرارت نهان تبخير و حرارت تصعيد (sublimation) ناميده مي شود. در اين مورد مثلا انيدريدکربنيک جامد (يخ خشک)
3
در فشار جو در درجه حرارت از حالت جامد به بخاردر آمده و حرارت جذب مي کند که مي تواند مبرد خوبي در درجات حرارت پائين باشد.
رابطه اي که مقدار حرارت منتقل شده را در اثر تغيير فاز مي دهد به صورت زير است. Q=m.L
که در آن Q حرارت منتقل شده و m جرم مبرد و L تغييرات انتالپي در اثر تغيير فاز که ممکن است حرارت ذوب يا تبخير و يا تصعيد باشد.
عمل اپراتور در سيکلهاي تراکمي که مايع در آن تبخير مي شود و سرما توليد کند نمونه اي از آن است.
4-1- انبساط مايع
انبساط مايع موجب نقصان درجه حرارت آن شده و اگر همراه با تغيير فاز مايع به بخار باشد نقصان درجه حرارت قابل توجهي خواهيم داشت. مثلا در شکل
(1-1) دياگرام (TS) که در آن منحني هاي مايع و بخار اشباع و فشار ثابت در ناحيه اي که سيال به صورت مايع است رسم شده، نقطه 1 و 2 به ترتيب قبل و بعد از انبساط ايزآنتروپ مايع باشد. اگر اين انبساط برگشت ناپذير و آدياباتيک باشد، نقطه بعد از انبساط سمت راست 2 واقع مي شود. به هر حال ملاحظه مي شود که درجه حرارت کمي در اثر اين انبساط تغيير کرده که عملا قابل توجه نيست.
شكل (1-1)
برعکس در اثر انبساط ايزآنتروپ مايع اشباع شده نقطه 3 به نقطه 4 در ناحيه مخلوط بخار و مايع خواهيد رسيد که در اين تحول، نقصان درجه حرارت قابل توجهي داشته و در اينحالت نيز اگر تحول برگشت ناپذير و آدياباتيک باشد بجاي نقطه 4 به نقطه خواهيم رسيد که نقصان درجه حرارت با حالت ايزوآنتروپ 4-3 يکسان است. مرحله انبساط مايع يکي از مراحل سيکل تراکم بخار مي باشد، که در لوله موئين و يا شير انبساط صورت ميگيرد.
3
5-1- انبساط گاز کامل در جريان ثابت
وقتي گاز کاملي انبساط مي شود نقصان درجه حرارتي خواهيم داشت. رابطه گازهاي کامل به صورت زير است:
حرارتهاي مخصوص نيز ثابت بوده و داريم:
که در آن u و h به ترتيب انرژي داخلي و انتالپي مي باشد.
رابطه انرژي در جريان ثابت برابر با:
که در آن q و w به ترتيب حرارت مبادله شده و کار انجام گرفته روي سيستم مي باشد. حال اگر تحول خفگي را در لوله شکل (2-1) بررسي کنيم در رابطه (1-1) با صرفنظر کردن انرژي پتانسيل و حرکتي خواهيم داشت:
چون انتقال حرارت صفر( تحول آدياباتيک) بوده و کاري هم روي سيال انجام نداده ايم بنابراين:
4
شكل (2-1)
يعني انتالپي ثابت و نقصان درجه حرارتي نخواهيم داشت.
در حاليکه تغييرات انرژي حرکتي صرفنظر کردني نباشد و قطر لوله در دو طرف يگي در نظر گرفته شود، سرعت در 2 ممکن است بيش از سرعت در 1 باشد که از رابطه پيوستگي مشاهده مي گردد.
(2-2)
سطوح مساوي بوده رابطه گازهاي بين 1 و 2 به صورت زير خواهد شذ:
که در آن اگر اختلاف درجه حرارت قابل ملاحظه نباشد حجم مخصوص بزرگتر از مي باشد، زيرا نقصان فشاري بين 1 و 2 خواهيم داشت. بنابراين از رابطه (2-1) و از رابطه (1-1) نتيجه مي شود و يا
اگر گاز کاملي در يک موتور و يا توربين عايق بندي شده اي منبسط شود، شکل (3-1) و تغييرات انرژي حرکتي صرفنظر کردني باشد، رابطه (1-1) به صورت زير خلاصه خواهد شد: در نتيجه و يا
اين مرحله در سيکل هوا مشاهده مي شود.
شكل (3-1)
6-1-مرحله تخليه
اگر گازي را به فشار کمتري منبسط کنيم نقصان درجه حرارتي خواهيم داشت شکل (4-1) شماي ساده مرحله تخليه را نشان مي دهد که در آن زمان جرم ورودي dm بوده و اگر به ترتيب جرم و انرژي داخلي سيال در شروع و اتمام تحول باشد، از قانون اول ترموديناميک داريم: