Пример №2.

Построить обратный цикл Карно (холодильный цикл) в диаграмме Т-s, определить параметры точек, определить эффективность цикла, если известно, что температура кипения составляет -10 ^оС, а конденсации +50 ^оС, рабочее тело R-134a.

Дано:

R-134a, t_o=-10 ^oC, t_к=+50 ^oC

ε -?

Построение цикла осуществляем следующим образом. Проводим изотермуt_к=+50 ^oC, в точке пересечения изотермы с правой пограничной кривой будет находиться точка 2, а в точке пересечения с левой пограничной кривой - точка 3. Из этих точек проводят линии s=const до пересечения с изотермой t_o=-10 ^oC и ставят соответственно точки 1 и 4. Определяем параметры точек.

Рисунок 1.7 – Цикл Карно (холодильный цикл) в диаграмме Т-s к задаче №2

Точка №1:

t₁=t_o=-10 ^oC; Р₁=0,201 МПа; v₁=0,095 м³/кг; i₁=385 кДж/кг; х=0,96; s₁=1,707 кДж/кг·K (по приложению 8)

Точка №2:

t₂=t_k=+50 ^oC; Р₂=1,318 МПа; v₂=0,015 м³/кг; i₂=423,43 кДж/кг; х=1; s₂=1,707 кДж/кг·K (приложение 7 для пара)

Точка №3:

t₃=t_k=+50 ^oC; Р₃=1,318 МПа; v₃=0,907·10^-3 м³/кг; i₃=271,62 кДж/кг; х=0; s₃=1,237 кДж/кг·K (приложение 7 для пара)

Точка №4:

t₄=t_k=-10 ^oC; Р₄=0,201 МПа; v₄=0,037 м³/кг; i₄=262кДж/кг; х=0,38; s₄=1,237 кДж/кг·K (по приложению 8)

Удельная массовая холодопроизводительность:

q_o=i₁-i₄=385-262=123 кДж/кг

Удельная работа сжатия:

l_сж= i₂ – i₁=423,43-385=38,43 кДж/кг

Удельная теплота, отводимая в конденсаторе

q_к =i₂ – i₃=423,43-271,62=151,81 кДж/кг

Удельная работа расширения:

l_р= i₃ – i₄=271,62-262=9,62 кДж/кг

Удельная работа цикла:

l_ц= l_сж-l_p=38,43-9,62=48,05 кДж/кг

Эффективность холодильного цикла – холодильный коэффициент

ε= q_о / l_ц =123/48,05=2,56