Giáo trình phân tích nguyên lý ứng dụng vào quy trình các phản ứng nhiệt hạch hạt nhân hydro p8

Tham khảo tài liệu giáo trình phân tích nguyên lý ứng dụng vào quy trình các phản ứng nhiệt hạch hạt nhân hydro p8, kỹ thuật - công nghệ, năng lượng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình phân tích nguyên lý ứng dụng vào quy trình các phản ứng nhiệt hạch hạt nhân hydro p8 Do chuyÓn ®éng quay quanh trôc vµ quanh mÆt trêi víi trôc quay nghiªng66,5 nhiÖt ®é m«i tr−êng vµ mÆt ®Êt lu«n thay ®æi tuÇn hoµn theo thêi gian τ, 0nh− lµ tæng hîp 2 dao ®éng nhiÖt cã chu kú τn = 24h vµ τN = 365,25. 24h, cã d¹ngnh− H11.6.3d11.6.4. Thu vµ sö dông n¨ng l−îng MÆt trêi11.6.4.1. HiÖu øng lång kÝnh Hiªô øng lång kÝnh lµ hiÖn t−îng tÝch lòy n¨ng l−îng bøc x¹ mÆt trêi bªnd−íi 1 tÊm kÝnh. §é trong ®¬n s¾c Dλ cña tÊm kÝnh vµ mét sè chÊt khÝ (nh− CO2, NOx) cã®Æc tÝnh gi¶m dÇn khi t¨ng bøc sãng λ Bøc x¹ mÆt trêi ph¸t tõ nhiÖt ®é T0 rÊt cao,cã n¨ng l−îng tËp trung quanh b−íc sãng λmo = 0,5 µm, xuyªn qua kÝnh (víi Dλmo= 1) gÇn nh− hoµn toµn. Bøc x¹ thø cÊp ph¸t tõ vËt thu, cã nhiÖt ®é T kho¶ng370K, n¨ng l−îng tËp trung quanh λm = 78 µm hÇu nh− ®−îc gi÷ l¹i bªn d−íitÊm kÝnh, do bøc x¹ (vµo - ra) > 0, ®−îc tÝch kòy bªn d−íi tÊm kÝnh.11.6.4.2 Thu vµ s÷ dông n¨ng l−îng MÆt trêi §Ó thu bøc x¹ nhiÖt mÆt trêi mét c¸ch hiÖu qu¶, ng−êi ta th−êng ¸p dônghiÖu øng lång kÝnh. Hép thu nh− H 11.6.4.b, gåm mÆt thu Ft cã A lín, bªn d−íi Ft lµ chÊt cÇngia nhiÖt, xung quanh lµ líp c¸ch nhiÖt C, phÝa trªn ®Ëy 1 tÊm kÝnh K. TÊm kÝnhnµy t¹o ra hiÖu øng lång kÝnh ®Ó tÝch lòy nhiÖt trong hép, ®ång thêi c¶n bít bøc x¹vµ ®èi l−u tõ Ft ra ngoµi m«t tr−êng. §Ó t¨ng nhiÖt ®é mÆt thu Ft, ng−êi ta cã thÓ dïng g−¬ng ph¶n x¹, lµ nh÷ngmÆt bãng cã R lín ®Ó tËp trung n¨ng l−îng bøc x¹ ®Õn Ft. G−¬ng ph¼ng x¹ cã thÓ lµ g−¬ng ph¼ng (a), g−¬ng nãn (b), g−¬ng Paraboltrô (c) hoÆc Parabol trßn xoay (d) (xem H 11.6.4.c). §Ó t¨ng hiÖu qu¶ thu nhiÖtthùc tÕ, ng−êi ta cÇn dïng c¸c thiÕt bÞ phô ®Ó ®iÒu chØnh cho trôc g−¬ng lu«n songsong tia n¾ng. Ng−êi ta sö dông nhiÖt mÆt trêi ®Ó sÊy s−ëi, ®un nÊu, ch¹y m¸y l¹nh hÊp thô, s¶nxuÊt ®IÖn n¨ng, cungcÊp nhiÖt cho tiªu dïng hoÆc s¶n xuÊt. N¨ng l−îng mÆt trêi lµ lo¹in¨ng l−îng kh«ng cã chÊt th¶i, cã s·n mäi n¬i vµ rÎ tiÒn, víi dung l−îng lín vµ l©u dµI,sÏ lµ nguån n¨ng l−îng ®−îc sö dông réng r·i trong t−¬ng lai. 131132 Ch−¬ng 12. truyÒn nhiÖt trong thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt12.1. trao ®æi nhiÖt phøc hîp Trao ®æi nhiÖt phøc hîp lµ hiÖn t−îng T§N trong ®ã cã hai hoÆc c¶ 3ph−¬ng thøc c¬ b¶n cïng xÈy ra. §ã lµ hiÖn t−îng trao ®æi nhiÖt gi÷a vËt r¾n vµc¸c m«i tr−êng kh¸c nhau mµ nã tiÕp xóc.12.1.1. T§N phøc hîp gi÷a vËt r¾n vµ c¸c m«i tr−êng NÕu vËt r¾n tiÕp xóc 4 m«i tr−êng cã ®Æc tr−ng pga kh¸c nhau: r¾n ®, láng(l), khÝ (k) vµ ch©n kh«ng hoÆc m«I tr−êng c¸c h¹t d−íi møc ph©n tö (c) t¹i 4 bÒmÆt Fr, Fl, Fk vµ Fc th×: - Trong V chØ xÈy ra hiÖn t−îngdÉn nhiÖt ®¬n thuÇn (qλ) vµ thay ®æi néin¨ng (ρV∆u). - Trªn Fr chØ xÈy ra hiÖn t−îng dÉnnhiÖt gi÷a Fr vµ m«i tr−êng r¾n (qλr). - Trªn Fl chØ xÈy ra hiÖn t−îng to¶nhiÖt gi÷a Fl vµ chÊt láng (qλl), v× trongto¶ nhiÖt ®· bao gåm dÉn nhiÖt vµ bøcx¹ vµo chÊt láng,®−îc líp chÊt láng gÇnv¸ch hÊp thô vµ mang ®i theo dßng ®èil−u. - Trªn Fl chØ xÈy ra hiÖn t−îngT§N bøc x¹ gi÷a Fc vµ m«I tr−êng (qε). - ChØ trªn Fk míi xÈy ra ®ång thêi2 hiÖn t−îng to¶ nhiÖt (qαk) vµ T§N bøcx¹ (qεk) víi chÊt khÝ. Dßng nhiÖt trªn mçi m2 mÆt Fk lµ: qk = qαk + qεk (12-1) NÕu tÝnh theo nhiÖt ®é vµ ®é ®en Tw, εw cña mÆt Fk vµ Tk, εk = 1 cña chÊt khÝth× qk sÏ cã d¹ng: qk = αk(TW - Tk) + εW δ0(TW4 - Tk4), (W/m2), (12-2) T¦W − Tk4 4víi: α = αk + εW δ0 , (W/m2K),®−îc gäi lµ hÖ sè to¶ nhiÖt phøc hîp. T¦W − Tk12.1.2. C©n b»ng nhiÖt cho hÖ T§N phøc hîp NÕu qui −íc dßng nhiÖt q vµo thÖ V lÇ d−¬ng (+), ra khái hÖ lµ (-) th×ph−¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt tæng qu¸t cho hÖ V bÊt kú sÏ cã d¹ng: ρV∆u = τ∑ Q i. (j), víi Q i ∫ q i dF , (W) (12-3) Fi NÕu dßng nhiÖt q kh«ng ®æi trªn Fi vµ cã chiÒu nh− h×nh (12.1.1) th×ph−¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt cho hÖ V sÏ cã d¹ng: ρVC p (Tτ − T0 ) = τ[q λr Fr + q ε Fc − q αl Fl − (q 0 k + q 0 k )Fk + ] , Khi vËt V æn ®Þnh , ∆u = 0, ph−¬ng tr×nh CBN cã d¹ng ∑Qi = 0. NÕu hÖ vËt V lµ chÊt láng hay chÊt khÝ chøa trong V th× ph−¬ng tr×nh CBNcã d¹ng: ρV∆i = τ∑ Q i víi ∆I = iτ - i0 lµ biÕn thiªn entanpi cña chÊt láng hay khÝtrong V, sau kho¶ng thêi gian τ. NÕu chÊt láng trong V kh«ng chuyÓn pha vµ coi mçi dßng nhiÖt qi = const 1®−îc tÝnh t¹i nhiÖt ®é trung b×nh cña mÆt F1 lµ Tw1 = (Tw − T0 ) th× ph−¬ng tr×nh 2CBN cã d¹ng: ρVC p (Tτ − T0 ) = ...