Effisjinsje fan 'e waarmte motor. Engine termyske efficiency - de formule foar it fêststellen fan

It wurk fan in protte soarten fan masines karakterisearret sa'n wichtige figuer as de effisjinsje fan 'e waarmte motor. Yngenieurs elk jier siikje to meitsjen in mear avansearre technyk dy't mei minder brânstof soe jaan de bêste resultaten fan it brûke.

termyske motor apparatus

Foardat jim begripe wat is de effisjinsje (effisjinsje), jim moatte begripe hoe't dit meganisme wurket. Sûnder kennis fan 'e prinsipes fan syn operaasje kin net efterheljen it aard fan dit yndikator. Heat motor is in apparaat dat docht it wurk troch it brûken fan ynterne enerzjy. Any waarmte -motor ynstelle konvertearret termyske enerzjy te meganysk, termyske útwreiding fan de materialen brûkt by hegere temperatueren. De bêst-steat systemen kin net allinne feroarje it folume fan it stof, mar ek de foarm fan it lichem. De aksje fan sa'n motor is ûndergeskikt oan de wetten fan termodynamika.

prinsipe fan operaasje

Om te begripen hoe docht in waarmte motor, is it nedich om te beskôgje de basis fan syn ûntwerp. Foar de eksploitaasje fan it apparaat fereasket twa organen: a hot (kachel) en kjeld (kuolkast, Chiller). It prinsipe fan de wurking fan de waarmte motors (effisjinsje fan waarmte motoren) hinget op harren soarte. Faak, in kuolkast tsjinnet damp condenser en in kachel - alle soarten fan brânstof baarnende yn de ûne. De effisjinsje fan in ideale waarmte motor is fan de folgjende formule:

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

Yn dit gefal, it echte motor effisjinsje kin nea heger wêze as de wearde krigen neffens dizze formule. Ek dit sifer sil nea útkomme boppe it boppesteande wearden. Om ferbetterjen effisjinsje, faker fergrutsje en ôfnimme de temperatuer fan 'e kachel temperatuer fan' e kuolkast. Beide fan dy prosessen wurdt beheind ta de werklike omstannichheden fan de apparatuer.

Effisjinsje heat motor (formula)

Yn wurking, de waarmte motor wurking komt, sa as hokker gas begjint te ferliezen enerzjy en wurdt kuolle oan in bepaalde temperatuer. Dy lêste is ornaris in pear graden heger as de omlizzende atmosfear. Dit cooler temperatuer. Sa'n spesjale apparaat bedoeld foar koeling en de neifolgjende kondinsstripen fan it exhaust stoom. Dêr't der binne capacitors, soms de kuolkast temperatuer ûnder ambient temperatuer.

De waarmte motor lichem troch ferwaarming en útwreiding is net by steat om stjoere al har ynterne enerzjy te dwaan wurk. Guon fan 'e waarmte wurdt oerdroegen oan de kuolkast tegearre mei de exhaust gassen of stoom. Dit part fan 'e waarmte fan' e ynterne enerzjy is ûnûntkomber ferlern. De wurkjende focht yn de ferbaarning fan brânstoffen troch de kachel krijt in beskate mannichte fan waarmte Q _1. Sa is it docht in oar wurk A, ûnder hokker stjoert in part fan de kuolkast fan waarmte: Q ₂ 1.

Engine efficiency karakterisearret de effisjinsje yn enerzjy konverzje en tastjoeren. Dy yndikator wurdt faak mjitten as in persintaazje. Efficiency formule:

η * A / Qx100%, dêr't Q - no ferbrûkte enerzjy, en - in nuttich wurk.

Op grûn fan de wet fan behâld fan enerzjy, kinne wy konkludearje dat de effisjinsje is altyd minder as ienheid. Mei oare wurden, it goede wurk sil nea mear wêze as dat naam macht.

Engine efficiency - de ferhâlding fan brûkbere enerzjy oan it wurk rapportearre troch de kachel. It kin wurde fertsjintwurdige as in formule:

η = (Q ₁ -Q ₂₎ / Q ₁ wêrby't Q ₁ - waarmte ûntfongen fan 'e kachel, en Q ₂ - te jaan de kuolkast.

Wurk waarmte motor

It wurk dien troch de waarmte motor, wurdt berekkene troch de formule:

A = | Q _H | - | Q _X |, dêr't A - wurk, Q _H - bedrach fan waarmte ûntfongen fan 'e kachel, Q _X - bedrach fan waarmte jûn út koeler.

Effisjinsje heat motor (formule):

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

Hy is de ferhâlding fan it wurk, dat makket de motor oan 'e hichte fan waarmte produsearre. In part fan de termyske enerzjy wurdt ferlern yn dizze oerdracht.

Carnot motor

De maksimale effisjinsje fan de termyske motor wurdt waarnommen yn 'e apparaat Carnot. Dat komt troch it feit dat dit systeem is ôfhinklik allinnich op de absolute temperatuer fan 'e kachel (TH) en de cooler (TX). Effisjinsje waarmte motor operating neffens de Carnot syklus wurdt bepaald troch de folgjende formule:

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

De wetten fan termodynamika te berekkenjen it tastien maksimaal doelmjittigens, dat is mooglik. Foar de earste kear dizze figuer hat berekkene in Frânske wittenskipper en yngenieur Sadi Carnot. Hy fûn in waarmte motor, dat wurdt eksploitearre troch in ideaal gas. Se wurket yn in syklus fan 2 isotherms en 2 verwarmt. Hoe't it wurket is hiel simpel: nei it skip mei in gas kachel wurdt levere in kontakt, sadat de wurkje floeistof wreidet isothermally. Yn dit gefal is it wurket en krijt in beskaat bedrach fan waarmte. Nei skip insulate. Nettsjinsteande dat, it gas fierder te útwreidzje, mar adiabatically (sûnder waarmte útwikseling mei it miljeu). Op dit stuit, har temperatuer ôfnimt ta de kuolkast foarstelling. Op dit punt it gas wurdt kontakt mei in condenser, wêrtroch't it jout in bepaald bedrach fan waarmte yn de isometric krimp. Dan insulate it skip wer. As it gas wurdt adiabatically gearparse ta de oarspronklike steat en folume.

soarten

Tsjintwurdich binne der in protte soarten fan waarmte motors dy't operearje op ferskillende útgongspunten en oare brânstoffen. Se hawwe allegear harren effisjinsje. Dy binne ûnder oare it folgjende:

• in ynterne ferbaarningsmotor motor (piston), dat is in meganisme dêr't de baarnende part fan de brânstof gemyske enerzjy wurdt omset yn meganyske enerzjy. Sokke apparaten kin gas en floeibere. Ûnderskiede 2- en 4-stroke motors. Se meie hawwe in plicht syklus fan trochgeande operaasje. Yn analogy oan de tarieding fan sokke brânstof mixtures binne carbureted motors (mei eksterne mengsel formaasje) en diesel (ynterne). By soarte fan enerzjy converter wurde ferdield yn piston, jet, turbine en kombinearre. De effisjinsje fan sokke masines net útkomme boppe it doelwyt fan 0,5.

• Stirling motor - in apparaat dêr't de wurkje floeistof is yn in beheind romte. It is in soarte fan eksterne ferbaarningsmotor motor. It prinsipe fan syn operaasje is basearre op in periodike koeling / heating lichem oan de enerzjy opbringst fanwege feroarings yn syn folume. Dit is ien fan de meast effisjint motors.

• turbine (rotonde) motor mei eksterne ferbaarning fan brânstof. Sokke planten binne de meast foarkommende termyske macht stasjons.

• De turbine (Rotor), de ynterne ferbaarningsmotor motor wurdt brûkt yn de termyske macht planten yn Peak modus. Net safolle mienskiplik as oaren.

• Turbinovintovoy motor fanwege guon fan 'e screws skept strekking. De rest hy krijt fanwege it exhaust gassen. Its struktuer is in rotaasjemotor (gas turbine), de skacht wêrfan wurdt treaun propeller.

Oare types of waarmte motoaren

• Missile, turbojet en strielmotoren motoaren, dy't ferkrigen thrust fanwege de ynfloed fan exhaust gassen.

• Solid-steat driuwfearren wurde brûkt as in fêste brânstof. Yn wurking, it net feroaret syn folume, en foarm. Wannear't it betsjinjen fan de apparatuer brûkt is tige lyts temperatuer ferskil.

As kin fergrutsje efficiency

Oft it fergrutsjen fan de effisjinsje fan in waarmte motor mooglik? It antwurd moat socht wurde yn de termodynamika. It studearret de ûnderlinge transformaasje fan ferskate soarten fan enerzjy. It is fêststeld dat it ûnmooglik is om te bekearen alle beskikbere termyske enerzjy yn elektryske, meganyske en m. N. Foar dizze omsette fan harren yn waarmte fynt plak sûnder beheining. Dat is mooglik troch it feit dat de natuer fan de termyske enerzjy basearre op de ûntregele (gaoatyske) moasje fan dieltsjes.

De sterker it lichem wurdt ferwaarme omheech, sa sil bewege syn komponint molekulen flugger. De moasje fan dieltsjes wurdt noch mear erratic. Neist dizze, elkenien wit dat de oarder kin maklik feroare yn gaos, dat is hiel dreech te organisearjen.