Из выражения следует, что массовый расход идеального газа при
истечении зависит от площади выходного сечения, свойств и начальных параметров
газа и степени его расширения 
. При 
расход, естественно, равен нулю (
). С уменьшением давления среды P2 расход
газа увеличивается и достигает максимального значения при 
.
При дальнейшем уменьшении отношения 
значение m, рассчитанное по выражению (206), убывает и
при 
становится равным нулю. Эксперимент показывает, что на
самом деле при достижении критического значения отношения давлений дальнейшее
уменьшение не влияет на массовый расход, который в дальнейшем остается
постоянным. Для отыскания максимума функции возьмем первую производную от выражения
в квадратных скобках и приравняем ее нулю.
. Отсюда следует, что 
, или 
. Таким образом, отношение критического
давления на выходе к давлению перед соплом имеет постоянное значение и зависит
только от показателя адиабаты.
Атомность газа… .1 2 3
k………….……….1,66 1,4 1,3
………………..0,49 0,528 0,546
Критическая скорость истечения
устанавливается в устье при истечении в среду с давлением, равным или ниже критического.
Ее можно определить, подставив в уравнение для скорости 
вместо отношения давлений значение 
,
тогда получим выражение для скорости истечения в виде
. (207)
Как следует из выражения (202), величина
критической скорости газов определяется физическими свойствами и начальными параметрами
газа. В выражение для массового расхода 
входит удельный объем при критическом давлении, который
может быть выражен из уравнения состояния 
.
.
Тогда массовый расход воздуха составит:
. (208)
Производство электроэнергии на ТЭС
Современные тепловые электростанции имеют преимущественно блочную структуру.
ТЭС с блочной структурой составляется из отдельных энергоблоков. В состав каждого
энергоблока входят основные агрегаты - турбинный и котельный и связанное сними
вспомогательное оборудование. Турбина вместе с котлом, питающим ее паром, образует
моноблок.
Уголь поступает в систему подготовки топлива, в которой дробится,
подсушивается и размалывается, превращаясь в угольную пыль. В таком виде топливо
поступает в горелки, в которых смешивается с подогретым воздухом. Если используется
жидкое топливо (мазут), то оно подогревается до 100 - 140 С и распыляется в форсунках.
Топливо сгорает в топочной камере парового котла с выделением теплоты. Эта
теплота передается рабочему телу - воде, превращая ее сначала в насыщенный пар,
а затем перегретый (имеющий температуру более высокую, чем температура кипения
жидкости при данном давлении), обладающий большой энергией.
Паровой котел
представляет собой систему теплообменников (поверхностей нагрева), в которых производится
в требуемом количестве пар заданных параметров из непрерывно поступающей воды
за счет теплоты, получаемой при сжигании органического топлива. Температура в
зоне активного горения в топочной камере может достигать 1500 - 1800 С в зависимости
от вида сжигаемого топлива и режима горения.
Энергия пара приводит во вращение
ротор паровой турбины. В процессе расширения рабочего тела (пара) в соплах потенциальная
энергия переходит в кинетическую, что сопровождается увеличением скорости потока.
Расширяясь в ступенях турбины, пар совершает работу. Механическая энергия вращения
вала турбины передается электрогенератору, вырабатывающему электроэнергию, которая
после повышения напряжения в трансформаторе направляется по линиям электропередачи
к потребителю.
Отработанный в турбине пар подается в конденсатор, где конденсируется,
отдавая тепло охлаждающей воде (пруды-охладители или естественные водоемы).
Конденсатор
- теплообменный аппарат, предназначенный для превращения отработавшего в турбине
пара в жидкое состояние - конденсат. Образующийся конденсат откачивается из конденсатора
и после ряда технологических операций поступает в котел. Цикл замыкается. Основным
показателем энергетической эффективности электростанции является коэффициент полезного
действия (КПД) по отпуску электрической энергии, называемый абсолютным электрическим
коэффициентом полезного действия электростанции. Он определяется отношением отпущенной
(выработанной) электроэнергии к затраченной энергии (теплоте сожженного топлива)
и составляет 35 - 40%.
