Sprawność silnika cieplnego. sprawność cieplna silnika – wzór określania

Prace wielu rodzajów maszyn charakteryzuje tak ważną postać jako sprawności silnika cieplnego. Inżynierów co roku starają się stworzyć bardziej zaawansowaną technikę, która przy mniejszym zużyciu paliwa dałoby najlepsze rezultaty z jej używania.

Urządzenie silnik cieplny

Przed zrozumieć, co jest efektywność (skuteczność), musisz zrozumieć, jak działa ten mechanizm. Bez znajomości zasad jego działania nie mogą dowiedzieć się charakter tego wskaźnika. silnik cieplny jest urządzeniem, które działa dzięki wykorzystaniu energii wewnętrznej. Każdy silnik ciepła, który przetwarza energię cieplną mechaniczne rozszerzalności cieplnej materiałów, stosowanych w wyższych temperaturach. Układy półprzewodnikowe może nie tylko zmienić głośność substancji, ale również kształt ciała. Działanie takiego silnika podlega prawom termodynamiki.

Zasada działania

Aby zrozumieć, w jaki sposób silnik cieplny, konieczne jest rozważenie podstawę jego konstrukcji. Dla działania urządzenia wymaga dwóch organów: gorący (piec) i zimnem (lodówka, agregatu chłodniczego). Zasada działania silników cieplnych (sprawność silników cieplnych) zależy od ich rodzaju. Często zdarza się, lodówka służy skraplacz oparów i grzejnik – każdy rodzaj spalania paliwa w piecu. Wydajność idealnego silnika cieplnego ma następujący wzór:

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

W tym przypadku, rzeczywista wydajność silnika nie może przekraczać wartości otrzymanej zgodnie z tym wzorem. Ponadto, liczba ta nie przekracza powyższe wartości. Aby poprawić wydajność, częściej zwiększać i zmniejszać temperaturę temperatury grzejnika lodówce. Oba te procesy będą ograniczone do rzeczywistych warunków sprzętu.

Silnik sprawność cieplna (wzór)

Podczas pracy, silnik cieplny występuje działanie, a której gaz zaczyna tracić energii i jest chłodzony do określonej temperatury. Ten ostatni jest zwykle o kilka stopni wyższej od otaczającej atmosfery. Ta niższa temperatura. Takie specjalne urządzenia przeznaczone do chłodzenia, a następnie skraplanie pary odlotowej. Gdzie są kondensatory, czasami temperatura lodówki poniżej temperatury otoczenia.

Korpus silnika ciepło poprzez ogrzewanie i rozszerzenie nie jest w stanie wysłać całą swoją wewnętrzną energię do pracy. Część ciepła zostanie przeniesiona do lodówki wraz z gazami spalinowymi lub pary. Ta część ciepła z energii wewnętrznej jest nieuchronnie utracone. Płyn roboczy przy spalaniu paliwa przez grzejnik uzyskuje pewną ilość ciepła Q _1. W ten sposób wykonuje on jeszcze roboczej A, podczas którego przepuszcza część lodówce ciepła: Q ₂ <Q _1.

Sprawność silnika charakteryzuje efektywność przetwarzania i przesyłu energii. Wskaźnik ten jest często określana jako wartość procentową. Wzór Wydajność:

η * A / Qx100%, gdzie Q – wydatkowana energia, i – użyteczną pracę.

Na podstawie prawa zachowania energii, możemy stwierdzić, że efektywność jest zawsze mniejsza od jedności. Innymi słowy, dobra praca nigdy nie będzie więcej niż zajęło moc.

Sprawność silnika – stosunek energii użytecznej do pracy zgłoszonych przez grzejnik. To może być reprezentowany w postaci wzoru:

η = (Q ₁ Q ₂₎ / _Q1, w którym Q ₁ – ciepło odbierane z podgrzewacza i Q ₂ – dać lodówce.

silnik cieplny praca

Dzięki pracy silnika cieplnego jest obliczana według wzoru:

A = | Q _h | – | _X Q |, gdzie A – praca Q _H – ilość ciepła odbierane z grzejnika, Q _X – ilość ciepła oddaną chłodnicy.

Silnik sprawność cieplna (wzór)

| Q _h | _{– | Q X |) / |} Q h | = 1 _{– | P x | / | Q} h |

Jest to stosunek pracy sprawia, że silnik do ilości wyprodukowanego ciepła. Część energii cieplnej jest tracone podczas tego transferu.

silnik Carnota

Maksymalna sprawność silnika cieplnego jest obserwowane w urządzeniu Carnota. Jest to spowodowane tym, że ten system jest zależna tylko od bezwzględnej temperatury grzejnika (TH) i chłodnicę (TX). Sprawność cieplna silnika działający w zależności od cyklu Carnota jest określona przez następujący wzór:

(Tn – tx) / TN = – Tx – TN.

Prawa termodynamiki obliczyć dopuszczalną maksymalną wydajność, co jest możliwe. Po raz pierwszy liczba ta obliczana francuskiego naukowca i inżyniera Sadi Carnot. On wynalazł silnik cieplny, który jest obsługiwany przez gazu doskonałego. Pracuje w cyklu 2 izoterm i 2 biegach. Jak to działa jest dość prosta: statek z piecykiem gazowym jest dostarczany kontakt, tak że płyn roboczy rozszerza izotermicznych. W tym przypadku to działa i pobiera pewną ilość ciepła. Po insulate naczynia. Pomimo tego, gaz będzie się rozwijać, ale adiabatyczny (bez wymiany ciepła z otoczeniem). W tym czasie jego temperatura spada do wydajności chłodniczej. W tym momencie gaz kontaktuje się ze skraplacza, dzięki czemu nadaje się określoną ilość ciepła podczas skurczu izometrycznego. Następnie zaizolować naczynie ponownie. Gdy gaz jest adiabatycznego sprężonego do pierwotnego stanu i objętości.

gatunek

Obecnie istnieje wiele rodzajów silników cieplnych, które działają na różnych zasadach i różnymi materiałami opałowymi. Oni wszyscy mają swoją efektywność. Należą do nich:

• silnik wewnętrznego spalania (tłoka), który to mechanizm w którym spalanie część energii chemicznej paliwa jest przekształcana w energię mechaniczną. Takim urządzeniem może być gaz, ciecz. Odróżnić 2- i 4-suwowy silnik. Mogą mieć cykl pracy ciągłej. W sposób analogiczny do syntezy takich mieszanin paliwowych silników gaźnikowych (z utworzeniem zewnętrznej mieszaniny) i olej napędowy (wewnętrznych). Od typu przemiennika energii są podzielone na tłok strumieniowe, turbiny i łączone. Skuteczność tych maszyn nie przekracza docelową 0,5.

• Silnik Stirlinga – urządzenie, w którym płyn roboczy jest w miejscach o ograniczonej przestrzeni. Jest to rodzaj zewnętrznego silnika spalinowego. Zasada jego działania opiera się na okresowej elementu chłodzącego / grzewczego do uzysku energii na skutek zmian objętości. Jest to jeden z najbardziej wydajnych silników.

• turbinę (obrotowy) silnika z zewnętrznym spalaniem paliwa. Takie rośliny są najczęstszymi elektrownie cieplne.

• Turbina (wirnik), przy czym silnik spalinowy stosuje się w elektrowniach termicznych w trybie piku. Nie tyle powszechne, jak inni.

• Silnik Turbinovintovoy powodu niektóre śruby tworzy ciąg. Reszta otrzymuje on z powodu gazów wydechowych. Jego konstrukcja jest silnik obrotowy (turbina gazowa), którego wał jest popychany napędową.

Inne rodzaje silników cieplnych

• pocisków, turboodrzutowych i odrzutowych silników, które otrzymuje się nacisk na skutek oddziaływania gazów wydechowych.

• Dyski SSD są wykorzystywane jako opał. W trakcie pracy, nie zmienia swoją objętość i kształt. Podczas eksploatacji urządzeń wykorzystywanych jest bardzo mała różnica temperatur.

Jak można zwiększyć efektywność

Czy zwiększenie sprawności silnika cieplnego możliwe? Odpowiedź musi być prowadzona w termodynamice. Bada wzajemne przekształcenia różnych rodzajów energii. Ustalono, że niemożliwe jest, aby przekształcić całą dostępną energię cieplną w elektryczną, mechaniczną i m. N. Do tego przekształcając je w ciepło odbywa się bez żadnych ograniczeń. Jest to możliwe ze względu na fakt, iż rodzaj energii cieplnej w stosunku do zaburzonej (chaotyczny) ruchu cząstek.

Im silniejsze korpus ogrzewa się, więc przesunąć jego cząsteczek składowych szybciej. Ruch cząstek staje się jeszcze bardziej nieregularny. Wraz z tym, każdy wie, że zamówienie może być łatwo przekształcony chaosu, który jest bardzo trudny do zorganizowania.