Chapter 4 The First Law of Thermodynamics Control

  • Slides: 16
Download presentation
Chapter 4 The First Law of Thermodynamics: Control Volume: Part 2 Assoc. Prof. Dr.

Chapter 4 The First Law of Thermodynamics: Control Volume: Part 2 Assoc. Prof. Dr. Sommai Priprem รศ. ดร. สมหมาย ปรเปรม

Some Applications of thermal energy Power Station รศ. ดร. สมหมาย ปรเปรม

Some Applications of thermal energy Power Station รศ. ดร. สมหมาย ปรเปรม

Gas Turbine Power Plant Combustion chamber Generator Gas Turbine Air Compressor รศ. ดร. สมหมาย

Gas Turbine Power Plant Combustion chamber Generator Gas Turbine Air Compressor รศ. ดร. สมหมาย ปรเปรม

Some Steady-Flow Engineering Devices 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Nozzle and

Some Steady-Flow Engineering Devices 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Nozzle and Diffusers Turbines and Compressor Pumps, Fans and Blowers Boiler Throttling valves Mixing Chambers Heat Exchangers Pipe and Duct Flow รศ. ดร. สมหมาย ปรเปรม

w w Turbine Compressor Nozzle e i Diffuser Throttling Valve e w Pump QB

w w Turbine Compressor Nozzle e i Diffuser Throttling Valve e w Pump QB Boiler Mixing Chamber i รศ. ดร. สมหมาย ปรเปรม Heat exchanger

4. 3. 1 Nozzles and Diffusers Fuel cv Air Exhaust Gases A diffuser converts

4. 3. 1 Nozzles and Diffusers Fuel cv Air Exhaust Gases A diffuser converts high speed, low pressure flow to low speed, high pressure flow A nozzle converts high pressure, low speed flow to low pressure, high speed flow รศ. ดร. สมหมาย ปรเปรม

4. 3. 1 Nozzles and Diffusers n Common Assumptions n SSSF n No work

4. 3. 1 Nozzles and Diffusers n Common Assumptions n SSSF n No work or heat transfer n Neglect changes in pe n Energy Balance: Crossing out terms assumed 0 0 0 i Nozzle e รศ. ดร. สมหมาย ปรเปรม

Flow in duct 1 4 2 3 A 1 1 V 1 A 2

Flow in duct 1 4 2 3 A 1 1 V 1 A 2 2 V 2 3 V 3 A 4 4 V 4 Caution: Property of fluid at each section may not be the same รศ. ดร. สมหมาย ปรเปรม

4. 3. 2 Throttling n Throttling: Reduces Pressure n Common Assumptions: n SSSF n

4. 3. 2 Throttling n Throttling: Reduces Pressure n Common Assumptions: n SSSF n No work or heat transfer n Neglect changes in pe and ke n Energy Balance: 0 0 รศ. ดร. สมหมาย ปรเปรม 0 e i 0 Throttling Valve

4. 3. 3 Pumps Pump Schematic n Pumps: Pressurize or move liquids n Common

4. 3. 3 Pumps Pump Schematic n Pumps: Pressurize or move liquids n Common Assumptions: n n n SSSF No heat transfer Neglect changes in pe and ke 0 0 0 w = hi – he h = u + Pv; dh = du + d(Pv) Pumps: Liquid : ΔT~0 du = 0; Δv~0 v = const. , d(Pv) = vd. P dh = vd. P; w = hi – he = v(Pi – Pe) รศ. ดร. สมหมาย ปรเปรม

(2)4. 3. 3 Boilers n Boiler: n n Add heat enthalpy Used in n

(2)4. 3. 3 Boilers n Boiler: n n Add heat enthalpy Used in n Almost all power plants n Industrial Process, Building Heating Working Fluid: normally water n Liquid - Vapor phase Common assumptions for boiler: n SSSF n Pressure drop inside ~ 0 n Neglect kinetic and potential energies energy balance e QB Boiler i รศ. ดร. สมหมาย ปรเปรม

End of Part 2 There is only one 1 st law equation, these demonstrations

End of Part 2 There is only one 1 st law equation, these demonstrations just to show that how to use it in analyzing engineering devices. You will see more in the next slides. รศ. ดร. สมหมาย ปรเปรม