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Thermodynamik III Zusammenfassung 2018 Alle Angaben ohne ...n.ethz.ch/~webemarc/download/2018_Thermo_III/Thermo_II_General.pdf · Brayton cycle Carnot cycle auch theoretische Beispiele

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Marco Weber

[email protected]

Marco Weber 1

Thermodynamik III

Zusammenfassung 2018

Alle Angaben ohne Gewähr!

06.11.2018

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TIPS zur Prüfung

(𝑏2−𝑏1)

(𝑎2−𝑎1)∙ 𝑎𝑥 − 𝑎1 + 𝑏1

Lineare InterpolationTI-89 Funktion:

ainterp(a1,a2,a,b1,b)

Func

Local a1,a2,a,b,b1,b2

(b2-b1)/(a2-a1)*(a-a1)+b1b

Return b

EndFunc

Alle Serie gelöst haben

Umgang mit Tabellen und Interpolationen üben

Zeit stoppen beim lösen einer Serie, so schnell wie möglich lösen

Sauber hinschreiben was gegeben und gesucht ist, Lösungsweg muss

ersichtlich sein.

Alle Annahmen deutlich notieren

So viel wie möglich aus den T-s Diagrammen lesen.

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Kompressor und Turbine

Inklusive Berücksichtigung der Vorzeichen

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Axialkompressor

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Rankine Cycle

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Dampfarbeitsprozess

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Ottomotor vs. Dieselmotor

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Cp vs. Cv

Zum Beispiel: Zugeführter und abgeführter Wärmestrom

2 – 3 : p = konst. ;

4 – 1 : v = konst. ;

c) Thermischer Wirkungsgrad

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Die Enthalpie h ist generell eine Funktion des Drucks und der Temperatur.

Spezialfall: inkompressible Medien und ideale Gase:

In diesem fall wird die Ableitung der Enthalpie nach dem Druck vernachlässigbar.

Hier geht es oft um verrichtete mechanisch Arbeit und nicht Wärmeleistung http://www.calpoly.edu/~gthorncr/ME303/documents/csubp.pdf

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Wieso Cp bei nicht konstantem Druck

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Ottomotor

Die verbrennung im obersten Punkt an als Instantan angenommen werden.

Die Zündung erfolgt im vergleich zur Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle so schnell

ab, dass die totale Wärmezufuhr fast vollständig im oberen Totpunkt des Kolbens

abgeschlossen ist.

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Brayton Zyklus / Gasturbinenzyklus

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Theorie

1. TdS Gleichung: 2. TdS Gleichung: Enthalpie h

Erster thermodynamischer Hauptsatz

Konstantes Volumen Konstanter Druck

IDEALES GAS:

Isentropen Bedingungen: (ds=0)

Spezifische Enhalpie idealer Gase hängt nicht vom Druck ab:

H= u +p v = u(T) + RT = h(T)

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Kombinierter Zyklus

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Kältemaschine

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Wärmemaschine

𝜖𝑊𝑃 =ሶ𝑄𝑜𝑢𝑡

ሶ𝑊𝐾𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑜𝑟

=ℎ2 − ℎ3ℎ2 − ℎ1

ሶ𝑊𝐾𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑜𝑟 = ሶ𝑚 ℎ2 − ℎ1

ሶ𝑄𝑜𝑢𝑡 = ሶ𝑚 (ℎ2 − ℎ3)

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Alle Aufgaben durchlesen

Wichtige Sachen anstreichen:

Ideal, gesättigt flüssig, irreversibel, reversibel, etc.

Wichtige Sachen strukturiert aufschreiben (gegeben, gesucht)

Zeit für die Aufgaben einplanen

Nach der verstrichenen Zeit weiter gehen

Löst alle Aufgaben / Serien vorher min. zwei mal durch

Systeme kennen:

Brayton cycle

Carnot cycle

auch theoretische Beispiele :

CCS (Carbon Capture and Storage)

Oxyfuel power plant

Graz cycle

Combustion engine cycles

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Tipps zur Prüfung