Učinkovitost toplotne motorja. Motor toplotna učinkovitost - formula za določanje

Delo veliko različnih vrst strojev označuje tako pomemben podatek kot učinkovitost toplotne motorja. Inženirji vsako leto poskušajo ustvariti bolj napredne tehnike, da bi z manj goriva daje najboljše rezultate njeno uporabo.

Naprava toplotni motor

Preden boste razumeli, kaj je učinkovitost (izkoristek), morate razumeti, kako ta mehanizem deluje. Brez poznavanja načel njenega delovanja ni mogoče ugotoviti naravo tega kazalnika. Toplotni stroj je naprava, ki ne dela z uporabo notranje energije. Vsak toplotni stroj, ki pretvarja toplotno energijo v mehansko, toplotnega raztezanja uporabljenih materialov pri višjih temperaturah. polprevodniški sistemi ne le spremeniti količino snovi, ampak tudi obliko telesa. Delovanje takega motorja veljajo zakoni termodinamike.

Princip delovanja

Da bi razumeli, kako se toplotni motor, je treba upoštevati temelje oblikovanja. Za delovanje naprave sta potrebni dve telesi: vroča (grelec) in hladno (hladilnik, hladilnikom). Princip delovanja toplotnih motorjev (učinkovitosti toplotnih motorjev), odvisno od njihove vrste. Pogosto hladilnik služi parni kondenzator in grelec - kakršne koli kurjenje goriva v peči. Učinkovitost idealnega toplotnega motorja z naslednjo formulo:

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

V tem primeru je dejanski izkoristek motorja nikoli ne more preseči vrednosti, dobljene v skladu s to formulo. Tudi ta številka ne bo presegla zgornje vrednosti. Za izboljšanje učinkovitosti, pogosteje povečanje in zmanjšanje temperature na temperaturo grelnika hladilnika. Oba od teh procesov bo omejena na dejanskih pogojev opreme.

toplotno učinkovitost motorja (formula)

Pri delovanju, operacija toplotni stroj pojavi, kot kateri plin prične izgubljati energijo in ohladimo na določeno temperaturo. Slednji je običajno nekaj stopinj višja kot ozračje. Ta temperatura hladilnika. Tak poseben naprava za hlajenje in naknadno kondenzacijo izpušne pare. Če obstajajo kondenzatorji, včasih temperatura hladilnik pod temperaturo okolice.

Telo toplotni stroj s segrevanjem in širi ne more poslati vso svojo notranjo energijo delati. Del toplote se prenese v hladilnik skupaj z izpušnimi plini in pare. Ta del toplote od notranje energije je neizogibno izgubi. Delovna tekočina med izgorevanjem goriva grelec dobi določeno količino toplote Q _1. Tako opravlja drugo delo postane, v katerem prenaša del hladilnika toplote: _Q2 1.

učinkovitost motorja označuje učinkovitost pretvorbe in prenosa energije. Ta kazalnik se pogosto meri v odstotkih. Formula Učinkovitost:

η * A / Qx100%, pri čemer je Q - porabila energija, in - koristno delo.

Na podlagi zakona o ohranjanju energije, lahko sklepamo, da je izkoristek vedno manj kot enotnosti. Z drugimi besedami, na dobro delo, ne bo nikoli več, kot je prevzel oblast.

učinkovitost motorja - razmerje med koristno energijo za delo, ki ga je grelec poročali. To se lahko predstavi kot s formulo:

η = (Q ₁ Q ₂₎ / _Q1, kjer je _Q1 - toplotna prejetih iz grelca, in _Q2 - da dobimo hladilnik.

toplotni stroj dela

Delo, ki ga je toplotni motor storiti, se izračuna po formuli:

A = | _Q | - | Q _X |, kjer je A - dela, Q pomeni _H - količina toplote, prejetih iz grelnika, Q _X - količina toplote, ki se izloči hladilnik.

toplotno učinkovitost motorja (formula):

| _Q | _{- | Q X |) / |} Q H | = 1 _{- | Q X | / | Q} H |

Je razmerje med delom, ki omogoča, da se motor količino proizvedene toplote. Del toplotne energije se izgubi med tem prenosom.

Carnot motor

Največji izkoristek toplotnega motorja se opazuje v napravi Carnot. To je posledica dejstva, da je ta sistem odvisna samo od absolutne temperature grelnika (TH) in hladilnik (TX). Učinkovitost toplotni motor deluje v skladu s ciklom Carnotovem določimo z naslednjo formulo:

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

Zakoni termodinamike za izračun največje dovoljene učinkovitosti, kar je mogoče. Prvič se je ta številka izračunana francoski znanstvenik in inženir Sadi Carnot. Izumil toplotni motor, ki ga upravlja idealnega plina. Zaposlena je v ciklu 2 izoterm in 2 voženj. Kako to deluje, je zelo preprost: da je plovilo s plinskim grelnikom dobavili stik, tako da je delovna tekočina širi izotermno. V tem primeru deluje in pridobi določeno količino toplote. Po izolirati plovila. Kljub temu je plin še naprej širi, vendar adiabatsko (brez izmenjave toplote z okoljem). V tem času, njegova temperatura zniža za opravljanje hladilnik. Na tej točki se plin v stik s kondenzatorjem, pri čemer daje določeno količino toplote v izometričnih krčenja. Potem spet izolirati plovilo. Ko se plin adiabatsko stisnjen v prvotno stanje in obseg.

vrste

Danes obstaja veliko vrst toplotnih motorjev, ki delujejo na različnih načelih in različnih goriv. Vsi imajo svojo učinkovitost. Ti vključujejo naslednje:

• motor z notranjim zgorevanjem (bat), ki je mehanizem, kjer se goreči del kemijske goriva energije na pretvori v mehansko energijo. Take naprave so lahko plin in tekočino. Razlikovati 2- in 4-taktne motorje. Imajo lahko ciklus neprekinjenega delovanja. Po analogiji s pripravo takšnih mešanic goriva so carbureted motorji (z zunanjo postavitev zmes) in dizelskega goriva (notranji). Po vrstah energije pretvornika so razdeljene bata curka, turbine in združimo. Učinkovitost teh naprav ne presega količnik 0,5.

• Stirling motor - naprava, v kateri je delovna tekočina v zaprtem prostoru. To je neke vrste motor z zunanjim zgorevanjem. Princip njegovega delovanja temelji na periodnem hladilno / grelno telo z dobitkom energije zaradi sprememb njenega volumna. To je eden izmed najbolj učinkovitih motorjev.

• turbina (rotacijski) motor z zunanjim izgorevanjem goriva. Takšne rastline so najpogostejši termoelektrarne.

• Turbina (rotorja), ki je motor z notranjim zgorevanjem, uporabljen v termoelektrarnah v najvišji pripravljenosti. Ne toliko skupnega kot drugi.

• Turbinovintovoy motor zaradi nekaterih vijakov ustvarja potisk. Preostali prejme zaradi izpušnih plinov. Njegova sestava je rotacijski motor (plinska turbina), katerega gred potisne propeler.

Druge vrste toplotnih motorjev

• izstrelkov, turboreaktivni in reaktivni motorji, ki so pridobljeni potiska zaradi vpliva izpušnih plinov.

• Solid-state diski se uporabljajo kot trdno gorivo. V operaciji, to ne spremeni svojo prostornino in obliko. Pri delovanju opreme, ki se uporablja, je zelo majhna temperaturna razlika.

Kot lahko poveča učinkovitost

Ali povečanje učinkovitosti morebitnega toplotnega stroja? Odgovor je treba iskati v termodinamike. Preučuje medsebojno pretvorbo različnih vrst energije. Ugotovljeno je bilo, da je nemogoče pretvoriti vse razpoložljive toplotne energije je električna, mehanska in m. N. Za ta jih pretvori v toploto poteka brez kakršnih koli omejitev. To je posledica dejstva, da je narava toplotne energije, ki temelji na neurejenega (kaotičnem) gibanja delcev.

Močnejši kot je telo ogreti, da se bo preselila njegove sestavne molekule hitreje. Gibanje delcev bo postala še bolj neredno. Poleg tega, vsi vemo, da se da z lahkoto spremeni v kaos, ki je zelo težko organizirati.