Tehnička termodinamika - Kemijsko-tehnološki fakultet

__________________________________Tehnička postrojenja za provedbu kružnih procesa
6.1. NEPOVRATIVOSTI I GUBICI KRUŽNOG
PROCESA
Gubici u kružnom procesu nastaju zbog nepovrativosti njegovog cijelog
toka ili samo jednog dijela. Razlikujemo dvije vrste takvih nepovrativosti: primarne
i sekundarne. Primarne nepovrativosti posljedica su samog procesa ili
njegovog dijela pa su s njim nužno povezane. Tako, kada se u nekom kružnom
procesu pojavljuje prigušivanje, proces ima primarnu nepovrativost. U kružnim
procesima kojima je svrha pretvorba unutarnje energije u mehaničku energiju,
nema primarnih nepovrativosti jer su takvi kružni procesi sastavljeni od povrativih
promjena stanja.
Nasuprot tome, tu se ne mogu izbjeći sekundarne nepovrativosti Detaljnije
ćemo ih razmotriti za tipične promjene stanja. Kada će se promatrati pojedini
kružni procesi pretvorbe unutarnje energije u mehaničku energiju, polazit
ćemo uvijek od kružnih procesa bez sekundarnih nepovrativosti, dakle s pretpostavkom
da se radi o povrativim kružnim procesima. Uz poznavanje pojava
sekundarne nepovrativosti tada neće biti teško odrediti stvarne tehničke procese
na temelju idealiziranih povrativih kružnih procesa.
6.1.1. Ekspanzija i kompresija u stapnim strojevima
Na ulazu u cilindar stapnog stroja, slika 84. radna tvar je pod tlakom p 1 ,
a na izlazu joj je tlak p 2 . Da bi se radna tvar dovela u cilindar i mogla djelovati
na stap, mora proći kroz dovodne kanale i upusni ventil. Dovod je relativno
malog presjeka pa je brzina strujanja radne tvari velika. Zbog toga se u dovodu
pojavljuje prigušenje pa radna tvar dolazi u cilindar s tlakom koji je manji
od tlaka p 1 . U p, v – dijagramu točka 1 odgovara stanju radne tvari pred cilindrom,
a točka 1’ stanju u cilindru. Promjena stanja između 1 i 1’ odvija se po
krivulji h 1 = konst. jer se radi o prigušenju. Točka 1’ je na presjecištu izobare
p1 ′ = konst. i krivulje h1
= konst. Ekspanzija radne tvari u cilindru odvija se po
adijabati (q = 0) između 1’ i 2’. Točka 2’ je na izobari p 2 ′ = konst. jer je razlika
između tlaka p2 ′ i p2
potrebna da bi radna tvar istjecala iz cilindra. Tlak p2
vlada na kraju odvoda iz stroja. U ispusnom ventilu i odvodu opet nastaje prigušenje
pa promjena stanja između točaka 2’ i 2’’ teče po krivulji = konst.
p 1 ′
h 2 ′
269