请先生正面回答,深冷气体温度100K,环境温度300K,绝热效率100%压缩至压力P,功耗120KWh,深冷气体得到的压力能是多少?冷损是多少?是120KWh还是零?
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' P0 j M) C7 Q( y3 v120kWh输入功可以引起气体冷量有效能减少,但是可以不作为冷损,因为其可逆过程膨胀能产生同样多的冷量。
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3 e5 ~$ z- k9 j. d+ ]绝热效率100%功耗120kWh,深冷气体得到的有效能就是120kWh,但是要计算出其中的压力有效能增加和冷量有效能减少的条件不够,还需要指出压比或终了时温度。
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3 I$ n6 J9 S" e4 E极端情况下,压比→1时,温升→0,压力有效能增加=300/100*120=360kWh,冷量有效能减少=(300/100-1)*120=240kWh,总有效能增加=360-240=120kWh
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. S: x0 }8 A9 x4 b2 J7 o) B当压比=2时,绝热压缩功=V*101.3*100/273.15*(1.4/(1.4-1))*(2^((1.4-1)/1.4)-1)/3600=120,可得到V=15196Nm3/h,所以压力有效能增加=15196*101.3*300/273.15*ln(2)/3600=325.5kWh
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6 D. e* b/ ?# |% P+ y9 k2 R) F1 I压缩终了温度=100*2^((1.4-1)/1.4)=121.9K
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冷量有效能减少=120/(121.9-100)*积分(300/t-1)dt,积分上标121.9K,下标100K,可得到( z9 d' \: b/ g! H
冷量有效能减少=205.5kWh
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气体有效能增加=325.5-205.5=120kWh' }. V6 [% r' B
. m" t0 L+ F; i: H压比越大,压力有效能增加和冷量有效能减少同步减小,两者差值不变。
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