работа на много видове машини характеризира толкова важна фигура като ефективността на топлинния двигател.Инженери всяка година се стремят да се създаде по-напреднала техника, която с по-малко гориво ще даде максимална резултат от използването му.
топлина устройство на двигателя
Преди да можем да разберем какво е COP (коефициент на трансформация), че е необходимо да се разбере как работи този механизъм.Без познаване на принципите на неговото действие не може да се изясни характерът на този показател.Heat двигателя е устройство, което върши работата чрез използването на вътрешна енергия.Всеки топлинен двигател, който преобразува топлинна енергия в механична, термично разширение на употребата на вещества при повишени температури.В твърдо състояние двигателите може би не само промяна в обема на материала, но и извивките на тялото.Действието на такъв двигател е предмет на законите на термодинамиката.
Принцип на действие За да се разбере как топлинен двигател, е необходимо да се помисли за основа на своя дизайн.За работата на устройството изисква две тела: топла (нагревател) и студена (хладилник, охладител).Принципът на работа на топлинни двигатели (производство на топлинна двигатели) зависи от вида.Често, хладилник служи парна хладник и нагревател - всякакъв вид гориво се изгаря в горивната камера.Ефективността на една идеална топлинен двигател е със следната формула:
ефективност = - / Tnagrev (Tnagrev Tholod..).х 100%.
Така ефективността недвижими двигател никога не може да надвишава стойността, получена в съответствие с тази формула.Също, скоростта никога няма да надвишава горните стойности.За да се подобри ефективността, често се повиши температурата на нагревателя и намаляване на температурата на хладилника.И на тези процеси ще бъде ограничено до действителните условия на оборудването.
ефективност на топлинен двигател (формула)
При работа, работа топлинен двигател е направено, тъй като е газът започва да губи енергия, и се охлажда до определена температура.Последното е обикновено няколко градуса над температурата на околната среда.Това е температурата на хладилника.Това е специално устройство, предназначено за охлаждане и кондензация на отпадъците пара.Когато има кондензатори, понякога хладилник температура под температурата на околната среда.
Тялото на двигателя топлина чрез нагряване и разширяване не е в състояние да даде цялата си вътрешна енергия за извършване на работа.Някои от топлината ще бъдат прехвърлени към хладилника с отработените газове или пара.Тази част от топлината на вътрешната енергия е неизбежно губи.Работната течност по време на горенето нагревател получава определено количество топлина Q1.По този начин все още изпълнява работа А, през който предава част от топлинната енергия на хладилника: Q2 & LT; Q1.
ефективност характеризира ефективността на двигателя при преобразуването и преноса на енергия.Този процент често се измерва в проценти.Формула ефективност:
η * A / Qx100%, където Q - изразходваната енергия и - полезна работа.
Въз основа на закона за запазване на енергията, може да се заключи, че ефективността е винаги по-малко от единство.С други думи, полезната работа никога няма да бъде по-голяма от енергията, която използва.
ефективността на двигателя - съотношението на полезна работа за енергията, предадена към нагревателя.Тя може да бъде представена като формула:
η = (Q1-Q2) / Q1, където Q1 - топлината, получена от нагревателя, и Q2 - Посветено на хладилника.
на топлинен двигател
работа, извършена от топлината на двигателя се изчислява по следната формула:
A = | QH | - | QX |, където А - работата, QH - количеството топлина, получена от нагревателя, QX - количеството топлина, за да се получи по-хладно.
ефективност на топлинен двигател (формула):
| QH | - | QX |) / | QH | = 1 - | QX | / | QH |
Това е съотношението на работата, която прави двигателя на количеството на произведената топлина.Част от топлинната енергия се губи по време на прехвърлянето.
Карно Engine
максимална ефективност на Карно топлинен двигател наблюдава в устройството.Това се дължи на факта, че тази система зависи само от абсолютната температура на нагревателя (TH) и охладителя (Тх).Thermal ефективност на двигател, работещ на цикъла на Карно, се определя по следната формула:
(Th - Th) / Tn = - Tx - TH.
закони на термодинамиката за изчисляване на допустимата максимална ефективност, което е възможно.За първи път тази цифра е изчислена френски учен и инженер Сади Карно.Той изобретил топлинен двигател, който функционира на идеален газ.Тя оперира на един цикъл от две изотерми и две adiabats.Нейната основна на работа е съвсем проста: плавателен съд с нагревател се доставя газ за контакт, така че работният флуид се разширява изотермично.По този начин, когато е работило и получава определено количество топлина.След изолирайте съд.Въпреки това, газът продължава да се разширява, но адиабатно (без топлообмен с околната среда).По това време, температурата се намалява с изпълнението на хладилника.В този момент на газа е в контакт с кондензатор, с което дава определено количество топлина в изометрична контракция.След това се изолират корабът отново.Когато газът се адиабатно пресова до първоначалното състояние и обем.
Видове
Днес има много видове топлинни двигатели, които работят на различни принципи и различните горива.Всички те имат своята ефективност.Те включват следното:
• The двигател с вътрешно горене (бутало), който е механизъм, при които част от химическата енергия на изгаряне на горивото отива в механична енергия.Такива устройства могат да бъдат газ и течност.Има 2- и 4-тактови двигатели.Те могат да имат непрекъснат работен цикъл.По метода за получаване на смес от гориво, тези двигатели са карбуратор (с образуване на външно смес) и дизелово гориво (с вътрешна).По вид на енергия Конвертор са разделени на буталата, джет, турбини и комбинирани.Ефективността на такива машини не превишава целта от 0.5.
• Стърлинг двигател - устройство, в който работният флуид е в затворено пространство.Това е вид на двигател с външно горене.Нейната основна операция се основава на периодична тялото охлаждане / отопление с енергия, поради промени в обема си.Това е една от най-ефективните двигатели.
• Turbine (ротационен) двигател с външно горене.Такива системи са най-често се срещат в топлоелектрическите централи.
• турбина (ротор), двигателят се използва в топлоелектрическите централи в пика на готовност.Не толкова често, колкото другите.
• Turbinovintovoy двигател от винта създава някои от проекта.Други го получава в резултат на изгорели газове.Дизайнът му е ротационен двигател (газова турбина), който се вкарва на витлото на вала.
Други топлинни двигатели
• ракетни, турбореактивни и реактивни двигатели, които печелят сцепление поради въздействието на изгорелите газове.
• твърди дискове се използват като твърдо гориво.В режим на работа това не променя неговия обем и форма.При работа на оборудването, използвано е изключително малък спад на температурата.
Как мога да се повиши ефективността на
говъзможно да се увеличи ефективността на топлинната двигателя?Отговорът е да се намери в термодинамиката.Тя разглежда взаимните трансформации на различните видове енергия.Установено е, че цялата информация, която не може да я превърне в топлинна енергия в електрическа, механична и т. Н. Това ги превръща в топлина се извършва без никакви ограничения.Това е възможно благодарение на факта, че естеството на топлинната енергия на базата на нарушено (хаотично) движение на частиците.
Колкото по-силна тялото се затопля, толкова по-бързо ще се движат неговите съставни молекули.Движението на частици ще стане още по-хаотично.Наред с това, всеки знае, че заповедта може лесно да се превърна в хаос, което е много трудно да се организира.
