Определения основных физических величин и процессов
Теплота (Q) – вид энергии, передаваемой в форме неорганизованного хаотического движения молекул рабочего тела, является количественной энергетической характеристикой процесса передачи энергии от одной термодинамической системы (тела) другой или в окружающую среду. Количество теплоты является мерой тепловой энергии.
Теплота сгорания – теплотворная способность топлива. Оценивается по количеству тепла, выделяемого при полном сгорании 1 кг топлива (керосин – 10500 ккал/кг, бензин 11000 ккал/кг, уголь каменный -7000…8000 ккал/кг, древесина – 3000 ккал/кг). Чем выше теплотворная способность топлива при прочих равных условиях, тем дешевле обходится производство энергии.
Работа (А) – энергия, передаваемая одним телом другому, не связанная с переносом теплоты и/или вещества. Это означает, что передача энергии осуществляется в организованной форме. Работа может быть полностью преобразована в теплоту, но полностью преобразовать теплоту (энергию в неорганизованной форме) в работу (энергию в организованной форме) нельзя, так как действует запрет, накладываемый вторым законом термодинамики.
Давление (р) – физическая величина, равная отношению модуля силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади это поверхности. Единица давления – паскаль (Па), равный давлению, производимому силой в 1 ньютон на площадь в 1 квадратный метр. Атмосферное давление в каждой точке атмосферы равно весу вышележащего столба воздуха и с высотой убывает (среднее атмосферное давление на уровне моря эквивалентно давлению 760 мм рт. ст. или 1013,25 гПа). Абсолютным называют полное давление с учетом давления атмосферы, отсчитываемое от абсолютного нуля. Избыточным называют давление сверх атмосферного, равное разности между абсолютным и атмосферным давлением. Абсолютное давление, меньшее, чем атмосферное, называют разрежением, или вакуумом. Полное внутреннее давление в движущейся среде горизонтального напорного трубопровода определяется суммой внешнего (например, атмосферного), гидростатического (точка внутреннего давления покоя) и гидродинамического (скоростного напорного) давлений, а также потерями давления на трение по всей длине трубы и вихревыми потерями при изменениях величины и направления потока в гидравлических сопротивлениях – коленах, задвижках, диафрагмах.
Температура (t) – физическая величина, характеризующая степень нагретости тел. Она представляет собой меру средней кинетической энергии поступательного движения молекул. Одновременно с изменением температуры тел могут меняться их физические свойства.
Расход теплоносителя (С) – масса (G – для жидкости, D – для газообразного вещества) или объем (V) теплоносителя, прошедшего через поперечное сечение трубопровода за единицу времени. Например, для воды
,
(П.2.1)
где S – площадь поперечного сечения трубопровода, Т – время.
Энтальпия – функция состояния термодинамической системы:
,
(П.2.2)
где Wвн – внутренняя энергия; V – объем; p – давление энергоносителя.
Энтальпия является экстенсивным термодинамическим параметром, который пропорционален количеству вещества или массе данной термодинамической системы. Энтальпия – потенциал, который отсчитывается от заданного термодинамического уровня, характеризуемого определенной температурой. В технической термодинамике за точку отсчета принят 0°C. Для определения энтальпии измеряют массу (объем), температуру и давление теплоносителя.
Преобразование энергии – естественный или управляемый перевод одного вида энергии в другой. Например, механической в тепловую, тепловой в механическую, тепловой в электрическую, электрической в механическую и т.д. Преобразованием энергии также называется внутривидовой перевод энергии из одних параметрических показателей в другой (тепло – холод, переменный ток – постоянный ток, давление –скорость и т.д.).
Трансформатор – статическое электромагнитное устройство, преобразующее электрическую энергию переменного тока одного напряжения в электрическую энергию переменного тока той же частоты другого напряжения. Трансформаторы бывают понижающими и повышающими напряжение и подразделяются на силовые, измерительные и специальные. КПД силовых трансформаторов достигает 0,99.
Простейший трансформатор (рис. П.2.1) состоит из магнитопровода 1, первичной 2 и вторичной 3 обмоток. Коэффициентом трансформации называется отношение числа витков первичной обмотки w1 к числу витков вторичной обмотки w2.:
.
Р и с. П.2.1. Схема трансформатора
Трансформатор собственных нужд (ТСН) – силовой понижающий трансформатор (Е2<Е1) для питания электроприемников собственных нужд подстанции. Трансформатор напряжения (ТН) измерительный – метрологически аттестованный трансформатор для подключения низковольтных (до 0,4 кВ) средств измерения электроэнергии и мощности в точку измерения с высоким напряжением. Трансформатор тока (ТТ) измерительный – метрологически аттестованный трансформатор для подключения слаботочных (до 5 А) средств измерения электроэнергии и мощности в точку измерения с высоким значением тока. Сторона высшего напряжения подстанции (высшая сторона) – совокупность электроустановок (линий электропередачи), связанных с первичными цепями понижающих силовых трансформаторов подстанции. Сторона низшего напряжения подстанции (низшая сторона) – совокупность электроустановок (линий электропередачи), связанных с вторичными цепями понижающих силовых трансформаторов подстанции низшей ступени напряжения. Сторона среднего напряжения подстанции (средняя сторона) – совокупность электроустановок (линий электропередачи), связанных с вторичными цепями понижающих силовых трансформаторов подстанции промежуточной ступени напряжения.
Приложение 3
Таблицы обозначений и пересчета шкал измерений
Таблица П.3.1