Большой КПД паровых двигателей.

[digger]

Как я понимаю, резко падают удельные характеристики и усложняется конструкция.Это фактически двигатель Стирлинга, сравните у него размеры вытеснителя и конструкцию топки.

[VIR]

В соответствующих руководствах говорится о том, что параметры пара, близкие к насышенному, представляются более выгодными.

<{POST_SNAPBACK}>

Для реальных котлов, возможно и так. Но для Карно, рабочее дело не имеет значения

[sanitareugen]

Цикл Карно - обратимый. А обратимые процессы могут идти лишь с бесконечно малой скоростью. Поэтому реальные машины лишь в той или иной степени приближаются к циклу Карно. А степень приближения от рабочего тела зависит.

Именно поэтому в первой половине XX века так интенсивно занимались ртутными машинами, при всей их опасности.

[sanitareugen]

Термический к. п. д. цикла Ренкина меньше термического к. п. д. цикла Карно при одинаковых начальных и конечных параметрах пара, так как в цикле Карно теплота q1 затрачивается только на процесс парообразования (то есть q1?r), а в цикле Ренкина она затрачивается как на парообразование, так и на подогрев питательной воды в процессе 3-4. Поэтому для паросиловых установок в заданном температурном интервале термодинамически наиболее выгодным циклом мог бы быть цикл Карно. Однако его осуществление связано с большими трудностями. Цикл Карно относительно проще было бы осуществить в области влажного пара. Это объясняется тем, что в области влажного пара изотермические процессы совпадают с изобарными и могут быть реально осуществлены в котле и конденсаторе. Однако в цикле Карно конденсация пара в изотермическом процессе происходит не полностью, вследствие чего в последующем адиабатном процессе сжимается не вода, как в цикле Ренкина, а влажный пар, имеющий относительно большой объем.

http://stringer46.narod.ru/SteamPower.htm

[VIR]

Поэтому реальные машины лишь в той или иной степени приближаются к циклу Карно. А степень приближения от рабочего тела зависит.

<{POST_SNAPBACK}>

Оно, конечно, так.

[sanitareugen]

Поэтому изначальную предпосылку надо конкретизировать, без этого ответ может быть лишь условным:

0. ИЛМ лично крутят машины, добавляя мощности.

- Оставляя в стороне вопрос, зачем - задержка в развитии физики (неспособной объяснить эффект). В целом - торможение развития (хотя перевозки дешевле, в размере экономии топлива, всего на 10-20% снижения стоимости)

1. Найдён цикл, превосходящий цикл Карно

- Мир Вечных Двигателей (второго рода, во всяком случае).

2. Вода заменена на иное рабочее тело.

2а. Токсичное (ртуть, дихлорэтан)

- "В общем, все умерли".

2б. Нетоксичное (хмм... Ну, какую-нибудь кремнийорганику...).

- Стоимость машин растёт, стоимость топлива падает. Примерно баш на баш.

3. Паровые машины заменены на более эффективные, скажем, турбины.

- Ввиду сложностей производства паровой привод внедряется очеь скромно.

[digger]

Неводные РТ не столько токсичные,сколько дорогие, утечка все раво есть, и конденсатор необходим.Более реальная альтернатива повышение КПД - газогенераторный паровоз с паровым двигателем на топке и ДВС на газе, конденсатор можно совместить с радиатором и рубашкoй ДВС.Но ДВС - технология минимум 1880-х..

[sanitareugen]

Мощность ДВС падает на малых оборотах. Поэтому надо или грандиозную КПП ("А за окном кузнецы ковали шестерёнки..,"), или гидравлику (Ооо! Дас ист фантастиш!), или электропередачу (образованные мышки, однако...).

Или "теплопаровоз" - с паровым котлом для трогания и ДВС на скорости. Монструозо...

[sanitareugen]

С обеих сторон теплопаровоз имел по одному цилиндру диаметром 430 мм с двумя разбегающимися в противоположные стороны поршнями в каждом, работавшими на отбойные валы, соединенные спарниками с движущими осями; диаметр движущих колес, как и у паровоза серии ИС, равнялся 1850 мм, ход поршня — 770 мм. Двумя поршнями каждый цилиндр был разделен на три полости, в которые до скорости 15 — 25 км/ч подавался для работы только пар. При больших скоростях средняя полость цилиндра начинала работать как в двухтактном двигателе внутреннего сгорания, для чего в нее прекращался впуск пара и впрыскивалось жидкое топливо. В крайние полости при этом продолжал поступать пар. Жидкое топливо в цилиндры подавалось насосами с газовыми толкателями типа Аршаулова.

Цилиндры теплопаровоза были выполнены в виде стального блока, охватывавшего рамы, который являлся одновременно межрамным креплением и основанием опоры котла. По условиям габарита впуск пара в цилиндры и выпуск осуществлялись клапанами, управляемыми кулачками.

Основные размеры парового котл а теплопаровоза были такими же, как у паровоза серии Су, но давление пара повысилось (20 кгс/см2) в связи с меньшим диаметром цилиндров машины, и потолок топки был не плоский, а радиальный. Испаряющая поверхность нагрева котла равнялась 199,5 м2, поверхность пароперегревателя — 72,6м2, площадь колосниковой решетки — 4,73 м2.

Колесные пары и спарники на теплопаровозе были выполнены по типу паровозов серии ИС. Передняя и задняя тележки были типа Бисселя. Подача в среднюю полость цилиндра продувочного воздуха при работе ее как в двигателе внутреннего сгорания производиласьтурбовоздухо-дувкой, для которой использовалась турбина вентиляторов тендер-конденсатора паровоза серии СОк.

Масса теплопаровоза в рабочем состоянии составляла около 140 т, сцепная масса — 100 т; конструкционная скорость — 130 км/ч.

[digger]

Понятно, нулевой закон философии , запрещающий ИЛМ,работает (из соседней темы про интеллигенцию).Эффективность покупается путем совершенствования технологии и за деньги.

[Урус-хай]

Можно в Альтернативы про механику

[Тунгус]

Действительно есть паровая машина с КПД в 3 раза больше . Это ртутная паровая машина ( и ртутная паровая турбина ) Эммета . Если использовать вместо воды ртуть , КПД паровой машины действительно можно увеличить до 30% . Если перейти к бинарному циклу , использовав последовательно два рабочих тела - сперва ртуть , а потом воду , то КПД легко поднимается до 35-40% . КПД бинарных ртутно-водяных турбинных установок около 55%-65%

А если к ней еще и 3-ю ступень на низкокипящей органике прикрутить?

КПД цикла Карно, если мне память не изменяет, определяется только отношением температур и может быть любым

Сделаете мне 146% ?

А какие ограничения? Ну, снизу, наверное, конденсация пара. А сверху?

Давление в контуре и механическая прочность нагревателя. Которая очень быстро падает с ростом температуры.

Сопромат - беспощадная штука.

Вон до сих пор балоны газовые больше 20-25 атмосфер не делают, только по спецзаказу иалыми сериями.

Хватай попаданца! Этот из мира без ИДА и аквалангов.

[Prishelec]

1. Найдён цикл, превосходящий цикл Карно

Цикл Кребса?