Efikeco de la termika motoro. Motoro termika efikeco - la formulo por determini

La laboro de multaj specoj de maŝinoj karakterizas tia grava figuro kiel la efikeco de la termika motoro. Inĝenieroj ĉiujare celas krei pli progresinta tekniko ke kun malpli karburaĵo donus la plej bonaj rezultoj de uzante ĝin.

termika motoro aparato

Antaŭ vi komprenas kion estas la efikeco (efikeco), vi devas kompreni kiel tiu mekanismo funkcias. Sen scio de la principoj de ĝia operacio ne povas diveni la naturo de ĉi tiu indikilo. Varmo motoro estas mekanismo kiu faras la laboron helpe de interna energio. Ajna varmego motoro kiu transformas termika energio al mekanika, termika vastiĝo de la materialoj uzitaj en pli altaj temperaturoj. La solidsubstanca sistemoj ne nur ŝanĝi la volumon de la substanco, sed ankaŭ la formo de la korpo. La ago de tia motoro estas submetitaj al la leĝoj de termodinamiko.

principo de operacio

Por kompreni, kiel faras varmegon motoro, estas necese konsideri la bazo de lia dezajno. Por la funkciado de la aparato postulas du korpoj: varma (hejtilo) kaj malvarma (fridujo, Chiller). La principo de operacio de termikaj motoroj (efikeco de varmo motoroj) dependas de ilia speco. Ofte, fridujo servas vaporo condensador kaj hejtilo - ia karburaĵo brulanta en la forno. La efikeco de ideala varmego motoro estas de la sekva formulo:

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

En ĉi tiu kazo, la vera motoro efikeco neniam povas superi la valoron akiris laŭ tiu formulo. Ankaŭ, ĉi tiu figuro neniam superi la supre valoroj. Plibonigi efikeco, pli ofte pliigi kaj malpliigi la temperaturon de la hejtilo temperaturo de la fridujo. Ambaŭ de ĉi tiuj procezoj estos limigita al la reala kondiĉoj de la teamo.

Efikeco varmego motoro (formulo)

En operacio, la varmego motoron operacio okazas, kiel kiu gaso komencas perdi energion kaj estas malvarmetigita ĝis certa temperaturo. Tiu lasta estas kutime kelkajn gradojn pli alta ol la ĉirkaŭa atmosfero. Tiu pli malvarmeta temperaturo. Tia speciala aparato desegnita por malvarmigo kaj postaj condensación de la ellasilo vaporo. Kie estas kondensatoroj, foje la fridujo temperaturo sub media temperaturo.

La varmego motoro korpo varmigante kaj ekspansiiĝante ne povas sendi al ĉiuj siaj internaj energion por fari laboron. Kelkaj de la varmo estos transdonita al la fridujo kune kun la gasoj de ellasilo aŭ vaporo. Tiu parto de la varmego de la interna energio estas neeviteble perdita. La laboranta fluido dum la brulado de la karburaĵo de la hejtilo ricevas certan kvanton de varmo Q _1. Ĝi tiel elfaras alian laboron A, dum kiuj transdonas parton de la fridujo de varmego: Q ₂ 1.

Motoro efikeco karakterizas la efikeco en energio konvertiĝo kaj transdono. Ĉi indikilo estas ofte mezurita kiel procento. Efikeco formulo:

η * A / Qx100%, kie Q - elspezita energio, kaj - utila laboro.

Laŭ la leĝo de konservado de energio, ni povas konkludi, ke la efikeco estas ĉiam malpli ol unueco. Alivorte, la bonan laboron neniam estos pli ol lin prenis potencon.

Motoro efikeco - la rilatumo de utila energio al la laboro raportita de la hejtilo. Ĝi povas esti prezentita kiel formulo:

η = (Q ₁ -q ₂₎ / Q ₁ kiu Q ₁ - varmego ricevis de la hejtilo, kaj Q ₂ - por doni al la fridujo.

Laboro varmego motoro

La laboro farita de la termika motoro, estas kalkulita per la formulo:

A = | Q _H | - | Q _X |, kie A - verko, Q _H - kvanto de varmego ricevis de la hejtilo, Q _X - kvanto de varmego elspezita pli malvarmeta.

Efikeco varmego motoro (formulo):

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

Li estas la kvociento de la laboro kiu faras la motoro al la kvanto de varmego produktitaj. Parto de la termika energio estas perdita dum tiu translokigo.

Carnot motoro

La maksimuma efikeco de la termika motoro observas en la aparato de Carnot. Ĉi tio estas pro la fakto, ke tiu sistemo estas dependa nur sur la absoluta temperaturo de la hejtilo (TH) kaj la pli malvarmeta (Tx). Efikeco varmego motoron funkcii laŭ la Ciklo de Carnot estas difinita per la sekvanta formulo:

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

La leĝoj de termodinamiko kalkuli la permesita maksimuma efikeco, kio eblas. Unuafoje ĉi figuro kalkulis franca sciencisto kaj inĝeniero Sadi Carnot. Li inventis termika motoro, kiu estas operaciita de ideala gaso. Ŝi laboras en ciklo de 2 isotermas kaj 2 varmecoj. Kiel ĝi funkcias estas sufiĉe simpla: al la vazo kun gaso hejtilo provizas kontakton, tiel ke la laboranta fluido ekspansiiĝas isothermally. En ĉi tiu kazo ĝi funkcias kaj ĝi akiras iom da varmeco. Post vazo izoli. Malgraŭ tio, la gaso daŭre pligrandigas, sed adiabatically (sen varmo interŝanĝo kun la medio). Je tiu tempo, lia temperaturo malpliigas al la fridujo agado. Je tiu punkto la gason contacta kun condensador, per tio donas iom da varmeco dum la izometria kuntiriĝo. Tiam izoli la ŝipo denove. Kiam la gaso estas adiabatically kunpremita al la originala stato kaj volumo.

specioj

Nuntempe estas multaj specoj de termikaj motoroj kiuj operacias sur malsamaj principoj kaj malsamaj brulaĵoj. Ĉiuj havas iliajn efikeco. Ĉi tiuj inkluzivi jeno:

• motoro de interna brulado (piŝto), kiu estas mekanismo kie la brulanta parto de la karburaĵo kemia energio estas konvertita en mekanikan energion. Tiaj aparatoj povas esti gaso kaj likva. Distingi 2- kaj 4-streko motoroj. Ili eble havas devon ciklo de kontinuan operacion. En analogio al la preparo de tiaj karburaĵo miksaĵoj estas carbureted motoroj (kun ekstera miksaĵo formado) kaj diésel (interna). Laŭ tipo de energio konvertilo estas dividitaj en piŝto, jeto, turbino kaj kombinitaj. La efikeco de tiaj maŝinoj ne superas la celon de 0,5.

• Stirling motoro - mekanismo en kiu la laboranta fluido estas en enfermita spaco. Ĝi estas speco de ekstera brulado. La principo de ĝia operacio estas bazita sur perioda malvarmigo / hejtado korpon al la energio rendimento pro ŝanĝoj en lia volumo. Tio estas unu el la plej efika motoroj.

• turbino (ĵurnalo) motoro kun ekstera bruligado de karburaĵo. Tiaj plantoj estas la plej ofta termikaj centraj.

• La turbino (rotoro), la motoro de interna brulado estas uzata en la centraj termikaj en pinto modo. Ne tiel kutimaj kiel aliaj.

• Turbinovintovoy motoro pro kelkaj el la ŝraŭboj kreas antaŭenpuŝo. La resto ricevas pro la gasoj de ellasilo. Lia strukturo estas motoro ĵurnalo (gaso turbino), la tenilo de kiu puŝis helico.

Aliaj specoj de termikaj motoroj

• Misilo, turborreactor kaj jeto motoroj, kiuj estas akiritaj antaŭenpuŝo pro la efiko de la gasoj de ellasilo.

• Solida-ŝtata diskoj estas uzataj kiel solida brulaĵo. En operacio, tio ne ŝanĝas lian volumon kaj formon. Al la operacii la ekipaĵo uzita estas ekstreme malgranda temperaturo diferencon.

Kiel povas pliigi efikeco

Ĉu pliigante la eficiencia de termika motoro ebla? La respondo devas serĉi en termodinamiko. Ĝi studas la reciproka transformo de malsamaj tipoj de energio. Ĝi estis establita ke ne eblas por konverti ĉiuj haveblaj termika energio en elektra, mekanika kaj m. N. Pro tio konverti ilin en varmego okazas sen limigoj. Ĉi tio eblas pro tio, ke la naturo de termika energio bazita sur la malorda (kaosa) moviĝo de eroj.

La pli forta la korpo hejtas, tiel movos lia komponanto molekuloj rapida. La moviĝo de partikloj fariĝos eĉ pli errático. Kune kun tio, ĉiu scias ke la ordo povas esti facile igitaj kaoso, kiu estas tre malfacile organizi.