szükség van a mechanikus energia a termelési vezetett termikus gépek.
készülék hőerőgépek
hőerőgépnek (hőerőgép) - eszköz átalakítására belső energiát mechanikai energiává.
Bármilyen meleg motor olyan fűtőberendezés, a munkaközeg (gáz vagy gőz), amely elvégzi a munkát fűtés (forog a turbina tengely, a dugattyú mozog, és így tovább) és hűtőszekrény.Az alábbi ábra egy diagram a hőt a motor.
alapján a jelenlegi hőerőgépek
Minden hőerőgép működése miatt a motor.Elvégezni a munkát kell neki, hogy mindkét oldalán a dugattyú motor vagy turbina lapátok nyomáskülönbség.Ez a különbség elért összes hő motorok a következők: a hőmérséklet a dolgozó test emelkedik száz vagy több ezer fok összehasonlítása a környezeti hőmérséklet.A gázturbinák és belső égésű motorok (ICE), a hőmérséklet emelkedik annak a ténynek köszönhető, hogy a tüzelőanyag elégetésekor a motor belsejében.Hűtőszekrény működhet hangulat, vagy speciális eszközök kondenzációs és hűtési hulladék gőzt.
Carnot-ciklus
ciklus (ciklikus folyamat) - egy sor változás a gáz halmazállapotú, mint amelynek eredményeként az visszatér az eredeti állapotába (ezt a munkát).1824-ben, a francia fizikus Sadi Carnot megmutatta, hogy előnyös a hőt a motor ciklus (Carnot-ciklus), amely két folyamat - izoterm és adiabatikus.Az alábbi ábra egy grafikont a Carnot-ciklus: 1-2 és 3-4 - izoterm, 2-3 és 4-1 - adiabatikus.
összhangban a törvény az energiamegmaradás, a munka hőerőgépek, amely magában hordozza a motort, a következő:
A = Q1- Q2,
ahol Q1 - a hőmennyiség keletkezik a fűtés, és Q2 - a hőmennyiség, amelyszállított a hűtőszekrénybe.
termikus hatékonyság az arány a munka gép A, amely végrehajtja a motort a hőmennyiség amely nyert a fűtőelem:
η = A / Q = (Q1- Q2) / Q1 = 1 - Q2 / Q1.
A "Gondolatok a hajtóerő tűz és a gépeket, amelyek képesek fejleszteni ezt az erőt" (1824) írta le a Carnot hőerőgép úgynevezett "ideális hőerőgép egy ideális gáz, amely egy működő szervezet."Mivel a termodinamika lehet számítani a hatékonyság (a maximálisan lehetséges) a hő Motorfűtő amelynek hőmérséklete T1, és a hűtőszekrény hőmérsékletét T2.Carnot hőerőgép hatásfoka:
ηmax = (T1 - T2) / T1 = 1 - T2 / T1.
Sadi Carnot bebizonyította, hogy mit szeretne egy igazi hőerőgép, hogy működik a fűtőberendezés hőmérséklet T1 és hűtőszekrénnyel ellátott T2 hőmérsékleten nem képes COP ami magasabb, mint a hatékonyság hőerőgépként (ideális).
belső égésű motor (ICE)
négyütemű belsőégésű motor, amely egy vagy több henger, dugattyú, forgattyús mechanizmus, szívó és kipufogó szelepek, szikra.
dolgozik ciklus négy intézkedés:
1) szívó - éghető keverék áramlik a szelepen keresztül a hengerben;
2) tömörítés - mindkét szelep zárva;
3) a stroke - a robbanásszerű égés a tüzelőanyag-keverék;
4) kipufogó - károsanyag-kibocsátást.
gőzturbina gőzturbina energiaátalakítás miatt előfordul, hogy a nyomáskülönbség vízgőz a bemeneti és kimeneti.
hatalom modern gőzturbinák elérheti 1300 MW.
Néhány technikai paramétereit gőzturbina, kapacitása 1200 MW
- gőznyomás (friss) - 23,5 MPa.
- gőz hőmérséklet - 540 ° C
- fogyasztás gőzturbina - 3600 t / h.
- Rotor sebesség - 3000 fordulat / perc.
- gőznyomás a kondenzátor - 3.6 kPa.
- hossza Turbine - 47,9 m.
- Mass turbina - 1900 m.
hőerőgépnek áll egy kompresszor, egy égéstér és a gázturbina.Alapelv: levegő beszívódik a kompresszor adiabatikusan úgy, hogy annak hőmérséklete eléri a 200 ° C vagy magasabb.Továbbá, a sűrített levegő belép az égéstérbe, ahol mind a magas nyomású folyadék tüzelőanyag adagolása - kerozin, Photog, olaj.Amikor égési levegő melegítjük hőmérsékleten 1500-2000 ° C-on, akkor kitágul és növeli a sebességét.A levegő nagy sebességgel mozgó, és az égéstermékeket irányítja a turbina.A rendszerváltást követően az egyik szakaszból a belső égésű turbina lapátok adni a mozgási energiát.Része az energia érkezett a turbina forog a kompresszor;A fennmaradó költenek a forgatás a rotor generátor, légcsavar repülőgépen vagy hajón, a kerekek az autó.
gázturbinák lehet használni mellett a forgatás a kerekek az autó és a repülőgép légcsavar, vagy a hajó, mint a sugárhajtómű.Levegő és égéstermékek kiadja nagy sebességgel a gázturbina, így a jet tolóerő, ami történik, a folyamat során, lehet mozogni repülőgép (repülőgép) és víz (hajó) a hajók, vasúti közlekedés.Például, turbólégcsavaros repülőgép van AN-24, AN-124 ("Ruslan"), AN-225 ("Dream").Így a "Dream" egy repülési sebessége 700-850 km / h képes során 250 tonna rakományt távolságon keresztül közel 15 000 km.Ez a legnagyobb szállító repülőgép a világon.
környezeti problémák termikus gépek
nagy hatással van az éghajlatra egy állam a hangulat, különösen a jelenlétében szén-dioxid és a vízgőz.Így a változás a szén-dioxid-tartalom vezet növekedését vagy csökkenését az üvegházhatás, amelyben a szén-dioxid egy részét elnyeli a hőt, hogy sugárzik a földbe tér, késések a légkörben, és ezáltal növeli a felületi hőmérséklet és a légkör alsó.A jelenség az üvegházhatás döntő szerepet játszik az éghajlatváltozás mérséklésében.Ennek hiányában, az átlagos hőmérséklet a légkör nem lenne +15 ° C és alsó 30-40 ° C
Most már több mint 300 millió különböző típusú járművek, melyek között több mint a fele az összes légszennyezés.
1 év az atmoszférába hőerőművek égetéséből származó megjelent 150 millió tonna kén-oxidok, 50 millió tonna nitrogén-oxid, 50 millió tonna hamu, 200 millió tonna szén-monoxid, 3 millió tonna Theon.
Az a légkör összetételét tartalmazza az ózon, amely megvédi a földi élet a káros ultraibolya sugarak.1982-ben, George. Farman, a brit felfedező, az Antarktisz feletti ózonlyuk fedezte - átmeneti csökkentése az ózon a légkör.A csúcs az ózonlyuk október 7, 1987 az ózon mennyisége benne csökkent 2-szer.Az ózonlyuk valószínűleg folytán keletkeztek az antropogén tényezők, beleértve az ipari felhasználásra klórtartalmú freon (CFC-k), hogy az ózonréteget lebontó.Azonban az 1990-es tanulmány.Nem megerősítette ezt az álláspontot.A legvalószínűbb, hogy kialakult az ózonlyuk nem kapcsolódik az emberi tevékenység, és egy természetes folyamat.1992-ben, az Északi-sark ózonlyuk fedezte.Ha minden
gyűjtsük légköri ózonréteget a Föld felszínén, és besűrítjük, hogy a levegő sűrűsége, légköri nyomáson és a hőmérsékletet 0 ° C-on, a vastagsága az ózon pajzs csak 2-3 mm!Ez az egész fórumon.
kis történelem ...
- július 1769.A párizsi parkban Meudon hadmérnök NZ Kyunyo a "tűz kocsi", amely rendelkezik egy kéthengeres gőzgép hajtotta néhány tíz méterre.
- 1885.Karl Benz, német mérnök, építette az első négykerekű gépjármű benzin Motorwagen teljesítménye 0,66 kW, amely január 29, 1886 megkapta a szabadalmat.A gép sebessége eléri a 15-18 km / h.
- 1891.Gottlieb Daimler német feltaláló, tette a béka a motor lökettérfogata 2,9 kW (4 LE) az autó.Legnagyobb sebessége 10 km / h, a kapacitás a különböző modellek kezdve 2-5 tonna.
- 1899.Belga K. Zhenattsi a kocsijába, "Jamet összetétel" ("soha nem elégedett") az első alkalommal lépte át a 100 km-es vonal sebességét.
Példák problémák megoldásában
Feladat 1. fűtő hőmérséklet ideális hőerőgép egyenlő 2000 K, és a hűtőszekrény hőmérsékletét - 100 ° CHatározza meg a hatékonyságot.
döntést :
formula, amely meghatározza a hatékonyságát hőerőgépként (maximum):
n = T1-T2 / T1.
n = (2000K - 373 K) / 2000 K = 0,81.
Válasz: motor hatékonyságát - 81%.
Feladat 2. A hő motor égése során keletkező tüzelőanyag előállításához 200 kJ hő át a hűtőszekrényben, és 120 kJ hő.Mi az a motor hatásfoka?
Megoldás:
képlet hatékonyságát meghatározó ez a típus:
N = Q1 - Q2 / Q1.
N = (2 · 105 J - 1,2 x 105 J) / 2 · 105 J = 0,4.
Válasz: hőt a motor hatékonyságát - 40%.
3. feladat Mi hatékonyságának hőerőgépként, ha a dolgozó szervezet, miután megkapta a hőmennyiséget a fűtés elvégezni a munkát 1,6 MJ 400 kJ?Mennyi hőt került át a hűtőben?
Megoldás:
hatékonyság meghatározható az általános képletű
N = A / Q1.
n = 0,4 · 106 J / 1,6 · 106 J = 0,25.
Transmitted hűtőszekrény mennyiségű hő lehet meghatározni az általános képletű
Q1 - A = Q2.
Q2 = 1,6 · 106 J - 0,4 · 106 J = 1,2 × 106 J.
Válasz: hőerőgép hatásfoka 25%;a hőmennyiség át a hűtőberendezés - 1,2 x 106 J.
