تحقیق تبرید 33 ص

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: