Qin =m qi n= 47, 5 4331, 4= 205,74 MW
NHỮNG ĐIỀU CẦN NHẮC NHỞ :
1. CTLT: ƞt = ƞc =1 -> wcycle = qin – qout = wti- wci ,
2. CT Thực: ƞt <1, ƞc <1 -> wcycle = wt- wc
3. wc = wci / ηc (cho trước)
wc = -1] - cho trước n =1,1-1,2, khơng sử dụng khi tính tua bin .
4. η = 1- & η = 1-
khơng sử dung khi tính chu trình (làm bài tập), chỉ tính để đối chứng lý thuyết.
.. .
Example 7-1:Refrigerant 134a is the working fluid in an ideal vapor
compression refrigeration cycle, with a cold region at -10°C and a warm region at 9 bar. Dry Saturated vapor enters the compressor at
-10°C and saturated liquid leaves the condenser at 9 bar. The mass flow rate of the refrigerant is 0.08 kg/s. Determine
(a)the compressor power, in kW,
(b) the refrigeration capacity, in kW (c) Heat transfer from the refrigerant (the condenser capacity), in kW
. .
parameter state 1 state 2s state 3 state 4
p bar. 2/A10 9/A12 9/A11 2/A10
t -10 40/A12 35,5 -10 h kJ/kg 241,3 271,25 99,56 99,56
parameter state 1 state 2s state 3 state 4
p bar. 2/A10 9/A12 9/A11 2/A10
-10 40/A12 35,5 -10 h kJ/kg 241,3 271,25 99,56 99,56
1.The parameters at the end of each process of the cycle
2.Calculating of parameters of cycle (s1=0,92),
(a) The compressor power: Wc = m(h2s – h1) = 0,08. (271,25 – 241,3) = 2,612 kW
b) the refrigeration capacity: Qin = m(h1 – h4) = 0,08. (241,3- 99,56) = 11,34 kW
(c) The condenser capacity: Qout = m (h2s –h3) =0,08 (271,25 – 99,56) = 13,73 kW = Qin + Wc = 11,34 + 2,612 = 13,73 kW
(d) the coefficient of performance of cooling: ε = Qin/ Wc = 13,73/2,612,3 = 4,34 εc = = 7,3
. .
Example 7-2: Reconsider the vapor-compression refrigeration cycle of
Example 7-1, but the compressor has an isentropic efficiency of 80%. Outlet the temperature of the super cold liquid exits the condenser is 30°C. dry
saturated vapor enters the compressor at -10°C.
Determine for the modified cycle (a)the compressor power, in kW,
(b) the refrigeration capacity, in kW (c) the condenser capacity, in kW
. .
parameter điểm 1 điểm 2s điểm 2 điểm 3
p bar. 2(A10) 9 9 9
t -10 40 43 30
h kJ/kg 241,3 271,25 278,7 91,49
parameter điểm 1 điểm 2s điểm 2 điểm 3
p bar. 2(A10) 9 9 9
-10 40 43 30
h kJ/kg 241,3 271,25 278,7 91,49
1.The parameters at the end of each process of the cycle
h3 hf (300C) = 91,49 kJ/kg.
h2 = h1 + = 241,3 + = 278,7 kJ/kg
.Calculating of parameters of cycle
(a) the compressor power Wc = m(h2 – h1) = 0,08. (278,7– 241,3) = 2,99 kW
(b) the refrigeration capacity: Qin = m(h1 – h4) = 0,08. (241,3 –91,49) = 11,98 kW
(c) the condenser capacity: Qout = m(h2 – h3) = 0,08 (278,7- 91,49) = 15,7 kW
(d) coefficient of performance of cooling : ε = Qin/ Wc = 11,98/2.99 =5
điểm 4
2 -10 91,49
. .
Example 7-3: Refrigerant 134a is the working fluid in heat pump.
Temperature of a building at 22°C, outside temperature is 5°C. Dry Saturated vapor enters the compressor at −10°C and exits at 50°C, 10 bar. Saturated liquid exits the condenser at 10 bar. The refrigerant mass flow rate is 0.2 kg/s. Determine (a) the compressor power, in kW,
(b) the heat transfer to the building, in kW, (c) the coefficient of performance of heating. (d) the isentropic compressor efficiency,
. .
parameter state1 A10 state 2s A12 state 2 A12 state 3 A11 p bar. 2 10 10 10 t -10 45 50 30 h kJ/kg 241,3 274,44 280,19 105,29
parameter state1 A10 state 2s A12 state 2 A12 state 3 A11 p bar. 2 10 10 10 -10 45 50 30 h kJ/kg 241,3 274,44 280,19 105,29
1.The parameters at the end of each process of the cycle
s1 =s2s =0,925 kJ/kg.K
2.Calculating of parameters of cycle
(a) the compressor power: Wc = m(h2 – h1) = 0,2 (280,19 – 241,3) = 7,77 kW
(b) heat transfer to building: Qout =m (h2 –h3)=0,2 (280,19 – 105,29) = 34,98 kW
(c) the coefficient of performance of heating: γ = Qout/ Wc = 34,98/ 7,77 = 4,5
(d) isentropic compressor efficiency, ηc= = = 0,85
state 4
2 -10 105,29
.. .
VD7-4: Cho máy lạnh một cấp hoạt động với môi chất R134a. Áp suất ngưng tụ 10 bar, áp suất bốc hơi 2 bar. Cơng suất lạnh Qin = 50 kW. Tính chu trình máy lạnh nén hơi lý tưởng. (1)Tính các thơng số ở các điểm nút chu trình.(2).Tính các đại lượng chu trình –Qin, Qout, Wc, ε.
TS TT 1 TT 2s TT 3 TT 4 p bar. 2 10 10 2
t -10 45 40 -10
h kJ/kg 241,3 274,4 105,3 105,3
2.Tính các đại lượng của chu trình:
- Năng suất lạnh riêng dàn lạnh:
qin = h1 - h4 = 241,3- 105,3= 136 kJ/kg -Lưu lượng môi chất
m =Qin/qin = 50/136= 0,368 kg/s-Năng suất nhiệt bình ngưng: -Năng suất nhiệt bình ngưng:
Qout =m(h2s –h3)=0,368(274,4 –105,3) =59,5 kW -Cơng nén máy nén: Wc =m(h2s - h1)= 0,368(274,4- 241,3) = 12,2kW -Hệ số lạnh: ε = Qin /Wc = 50 /12,2 = 4,1 BÀI GIẢI 1.Tính các thơng số s1= s2s = 0,9253 kJ/kg.K
. .
VD7-5:Cho máy lạnh một cấp hoạt động với môi chất R134a. Áp suât ngưng tụ 10 bar và áp suất bốc hơi 2 bar. Công suất lạnh Q0 = 100 kW, thực hiện chu trình máy lạnh nén hơi thực với hiệu suất nén =1. Cho nhiệt độ lỏng ra khỏi bình ngưng là 350C, nhiệt độ hơi hút vào máy nén là 00C.
1.Tính các thông số ở các điểm nút chu quá trình (p,t h)
2.Tính các đại lượng chu trình(Qin, Qout, Wc , ε) t3” =t3
TS TT 1’ TT1 TT 2s TT 3’ TT 3 TT 4 p bar. 2 2 10 10 10 2 t -10 0 55 35 40 -10 h kJ/kg 241,3 258,9 285,5 105,3 98,8 98,8 TS TT 1’ TT1 TT 2s TT 3’ TT 3 TT 4 p bar. 2 2 10 10 10 2 -10 0 55 35 40 -10 h kJ/kg 241,3 258,9 285,5 105,3 98,8 98,8
. .
- Năng suất lạnh riêng:
qin = h1’- h4 = 241,3 - 98,8 = 142,5 kJ/kg -Lưu lượng môi chất
m = Qin/qin = 100/142,5 = 0,7 kg/s -Năng suất nhiệt bình ngưng:
Qout =m(h2s–h3’)= 0,7(285,5- 105,3) =126,14kW -Cơng nén máy nén:
Wc=m(h2s - h1)=0,7(285,5-258,9) = 19,8 kW Hệ số lạnh:
ε = Qin /Wc = 100/19,8 = 5,05
. .
Example 7-6: Air enters the compressor of an ideal Brayton refrigeration cycle at 1 Bar, 480°R, with a volumetric flow
rate of 5 m3/s. If the compressor pressure ratio is 3 and the turbine inlet temperature is 540°R, determine (a) the net power input, (b) The refrigeration capacity , (c) the coefficient of performance of colling.
. .Solution: Solution: a.Temperature T1 =480/1,8 = 266,7 K T2s = T1βk-1/k = 266,7 .(3) 0,4/1,4 = 365 K; T3 = 540/1,8 = 300 K; T4s = T3 (1/β)k-1/k = 300 (1/3)0,4/1,4 = 219,2 K