Efikasite nan motè a chalè. Engine tèmik efikasite - fòmil la pou detèmine

Travay la nan divès kalite machin caractérise tankou yon figi enpòtan menm jan efikasite nan motè a chalè. Enjenyè chak ane chache yo kreye yon teknik ki pi avanse ke ak mwens gaz ta bay rezilta yo pi byen nan lè l sèvi avèk li.

tèmik aparèy motè

Anvan ou konprann ki sa ki efikasite nan (efikasite), ou bezwen konprann ki jan sa a mekanis travay. San yo pa konnen nan prensip yo nan operasyon li yo pa kapab konnen ki nati a nan endikatè sa a. motè Chalè se yon aparèy ki fè travay la nan sèvi ak enèji entèn yo. Nenpòt motè chalè ki konvèti enèji tèmik mekanik, ekspansyon tèmik nan materyèl yo te itilize nan pi wo tanperati. Sistèm yo semi-conducteurs pa ka sèlman chanje volim nan sibstans la, men tou, fòm la nan kò a. Aksyon an tout moun ki tankou yon motè se sijè a lwa yo nan thermodynamics.

prensip nan operasyon

Yo nan lòd yo konprann ki jan fè yon motè chalè, li nesesè yo konsidere baz la nan desen li yo. Pou operasyon an nan aparèy la mande pou de kò: yon cho (aparèy chofaj) ak frèt (frijidè, chiller). Prensip la nan operasyon nan motè chalè (efikasite nan motè chalè) depann sou kalite yo. Anpil fwa, yon frijidè sèvi vapè refrijeran ak yon aparèy chofaj - nenpòt kalite boule gaz nan gwo founo dife a. efikasite nan yon motè chalè ideyal se nan fòmil sa a:

Efikasite = (Tnagrev -.. Tholod) / Tnagrev. x 100%.

Nan ka sa a, efikasite nan motè reyèl pa janm ka depase valè yo jwenn lan pou nan akò ak fòmil sa a. Epitou, figi sa a pa janm pral depase valè yo pi wo a. Pou amelyore efikasite, pi souvan ogmante epi diminye tanperati a nan tanperati a aparèy chofaj nan frijidè a. Tou de nan pwosesis sa yo pral limite a sa sèlman kondisyon yo reyèl nan ekipman an.

motè Efikasite chalè (fòmil)

Nan operasyon, operasyon nan motè chalè rive, kòm ki gaz kòmanse pèdi enèji epi li se refwadi nan yon tanperati sèten. Lèt la se nòmalman yon degre kèk pi wo pase atmosfè nan vwazinaj la. tanperati sa a pi fre. Tankou yon aparèy espesyal ki fèt pou refwadisman epi ki fèt aprè kondansasyon nan vapè nan tiyo echapman. Kote ki gen kondansateur, pafwa tanperati a frijidè anba a tanperati anbyen.

chalè nan kò a motè pa chofaj ak elaji se pa kapab voye tout enèji entèn li yo fè travay. Gen kèk nan chalè a yo pral transfere nan frijidè a ansanm ak gaz yo echapman oswa vapè. Pati sa a nan chalè a nan enèji nan entèn se inevitableman pèdi. likid la ap travay pandan ki degaje konbisyon a nan gaz pa aparèy chofaj la vin yon kantite sèten nan chalè K _1. Se konsa, li fè yon lòt travay A, pandan ki transmèt yon pati nan frijidè a nan chalè: Q ₂ 1.

efikasite Engine caractérise efikasite nan nan konvèsyon enèji ak transmisyon. se endikatè sa a souvan mezire kòm yon pousantaj. fòmil Efikasite:

η * A / QX100%, kote Q - depanse enèji, ak - yon travay itil.

Baze sou lalwa Moyiz la nan konsèvasyon enèji, nou ka konkli ke efikasite nan se toujou mwens pase linite. Nan lòt mo, travay la bon pa janm yo pral plis pase sa li te pran pouvwa.

Engine efikasite - rapò a nan enèji itil nan travay la rapòte pa aparèy chofaj la. Li kapab reprezante kòm yon fòmil:

η = (K ₁ -Q ₂₎ / Q ₁ dans K ₁ - chalè te resevwa nan men aparèy chofaj la, ak K ₂ - bay frijidè a.

Travay motè chalè

travay la fin fèt pa motè a chalè, se kalkile lè yo fòmil la:

A = | | K _H - | K _X |, kote A - travay, K _H - kantite lajan nan chalè te resevwa nan men aparèy chofaj la, Q _X - kantite lajan nan chalè bay nan pi fre.

motè Efikasite chalè (fòmil):

| | K _{H - | K X |) / |} | K H = 1 _{- | K X | / | K} H |

Li se rapò a nan travay la ki fè motè a nan kantite lajan an nan chalè pwodwi. Se yon pati nan enèji tèmik a pèdi pandan transfè sa a.

Carnot motè

se efikasite nan maksimòm de motè a tèmik obsève nan aparèy la Carnot. Sa a se akòz lefèt ke sistèm sa a se depann sèlman sou tanperati a absoli nan aparèy chofaj la (TH) ak pi fre a (Tx). Efikasite motè chalè opere dapre sik la Carnot se detèmine pa fòmil sa a:

(TN - Tx) / Tn = - Tx - TN.

Lwa yo nan thermodynamics yo kalkile pèmèt efikasite maksimòm nan, ki se posib. Pou la pwemye fwa gen figi sa a kalkile yon syantis franse ak enjenyè Sadi Carnot. Li te envante yon motè chalè, ki se ki opere pa yon gaz ideyal. Li travay nan yon sik nan 2 izotèm ak 2 koule. Ki jan li fonksyone se byen senp: yo veso a ak yon aparèy chofaj gaz se apwovizyone yon kontak, se konsa ke likid la ap travay ogmante isothermally. Nan ka sa a li opere ak jwenn yon sèten kantite chalè. Apre izole veso. Malgre sa, gaz la ap kontinye elaji, men adiabatically (san yo pa chalè echanj ak anviwònman an). Nan tan sa a, tanperati li yo diminye nan pèfòmans nan frijidè. Nan pwen sa a se gaz la kontakte ak yon refrijeran, annakò ak sa li bay yon sèten kantite chalè pandan kontraksyon an izometrik. Lè sa a, izolasyon veso a ankò. Lè yo gaz la adiabatically konprese nan eta a orijinal ak volim.

espès

Sèjousi gen anpil kalite motè chalè ki ap fonksyone sou prensip diferan ak konbistib diferan. Yo tout gen efikasite yo. Men sa yo enkli bagay sa yo:

• yon motè ki degaje konbisyon entèn (Piston), ki se yon mekanis ki kote pòsyon nan boule nan enèji a pwodui chimik gaz konvèti nan enèji mekanik. aparèy sa yo pouvwa gen gaz ak likid. Yo fè distenksyon ant 2- ak 4-konjesyon serebral motè. Yo ka gen yon sik devwa nan operasyon kontinyèl. Nan analoji nan preparasyon an nan melanj gaz sa yo, se motè carbureted (ak fòmasyon melanj ekstèn) ak dyezèl (entèn). By kalite konvètisè enèji yo divize an twonpèt, jè, turbine ak konbine. efikasite nan machin sa yo pa gen dwa depase sib la nan 0.5.

• Stirling motè - yon aparèy nan ki likid la ap travay se nan yon espas fèmen. Li se yon kalite motè ki degaje konbisyon ekstèn. se Prensip la nan operasyon li yo ki baze sou yon peryodik kò refwadisman / chofaj nan sede nan enèji akòz chanjman nan volim li. Sa a se youn nan motè yo ki pi efikas.

• turbine (Rotary) motè ak ki degaje konbisyon ekstèn nan gaz. plant sa yo ki pi komen estasyon yo tèmik pouvwa.

• turbine a (rotor), se motè a combustion entèn yo itilize nan plant yo tèmik pouvwa nan mòd lè blokis yo. Pa tèlman komen kòm lòt moun.

• Turbinovintovoy motè akòz kèk nan vis yo kreye vyolans. Rès la li resevwa akòz gaz yo itilize. estrikti li se yon motè Rotary (gaz turbine), arbr a nan ki se pouse propele.

Lòt kalite nan motè chalè

• misil, turboreakteur ak jè motè, ki fè yo jwenn vyolans akòz enpak la nan gaz echapman.

• Kondui semi-conducteurs yo te itilize kòm yon gaz solid. Nan operasyon an, li pa chanje volim li yo, ak fòm. Lè opere ekipman yo te itilize piti anpil diferans tanperati.

Kòm ka ogmante efikasite

Si ogmante efikasite a nan yon motè chalè posib? dwe Repons la dwe t'ap chache nan thermodynamics. Li etidye transfòmasyon nan mityèl nan diferan kalite enèji. Li te etabli ke li se enposib konvèti tout enèji ki disponib tèmik nan elektrik, mekanik ak m. N. Pou sa konvèti yo nan chalè pran plas san yo pa nenpòt restriksyon sa yo. Sa a se posib akòz lefèt ke nati a nan enèji tèmik ki baze sou dezord (chaotic) mouvman an nan patikil.

Pi fò nan se kò a t'ap chofe moute, se konsa ap deplase molekil eleman li yo pi vit. mouvman an nan patikil yo ap vin menm plis iregilye. Ansanm ak sa a, tout moun konnen ki ka lòd la dwe fasil pou tounen nan dezòd, ki se trè difisil yo òganize.