Aby zbudować maszynę cieplną, które mogą wykonywać pracę za pomocą ciepła, trzeba stworzyć pewne warunki.Po pierwsze, silnik ciepła do pracy w trybie cyklicznym, w którym liczba kolejnych procesów termodynamicznych, aby utworzyć pętlę.Wynikiem gazowo zamkniętej w cylindrze z ruchomym tłokiem, ma działać.A jeden cykl okresowej obsługi urządzenia jest niewielki, należy wykonać wielokrotne cykle w określonym czasie.Całkowita praca wykonywana przez określony czas, w rzeczywistości podzielona przez czas daje inną ważną koncepcję - moc.
W połowie XIX wieku stworzył pierwszych silników cieplnych.Są dziełem, ale spędzają więcej ilość ciepła wytworzonego w wyniku spalania paliwa.Wtedy to fizycy zapytał: "Jako gazowni w maszyny cieplnej?Jak uzyskać najwięcej pracy przy minimum paliwa? »
wykonać analizę gazu potrzebnego do wejścia na cały system definicji i pojęć.Zbiór wszystkich definicji i stworzył cały obszar badawczy, zwany "Termodynamika".W termodynamice, przyjęto szereg założeń, nie odwracać uwagi od głównych wniosków.Narzędzia body - ulotne gazu (nie występują), które mogą być ściskane do objętości zerowej, którego cząsteczki nie oddziaływać.W naturalnym środowisku, są tylko prawdziwe gazy, które mają dobrze określone właściwości, nie do odróżnienia od gazu doskonałego.
Aby zobaczyć model dynamiki cieczy roboczej, zostały zaoferowane prawa termodynamiki, które opisują podstawowe procesy termodynamiczne, takie jak:
- przemiana izochoryczna - proces, który jest prowadzony bez zmiany objętości cieczy roboczej.Warunki izochoryczna procesu, v = const;
- isobaric process - proces, który przeprowadza się bez zmiany ciśnienia płynu roboczego.Warunki izobaryczny proces, P = const;
- izolowany (izoterma) process - proces, który przeprowadza się utrzymując temperaturę na zadanym poziomie.Przemiana izotermiczna, T = const;Proces
- adiabatycznej (adiabatyczna, tak zwana technika nowoczesne ciepła) - proces, przeprowadza się w przestrzeni bez wymiany ciepła z otoczeniem.Warunki procesu adiabatycznego, q = 0;
- przemiana politropowa - jest to proces syntezy, która opisuje wszystkie wymienione powyżej procesy termodynamiczne, jak również wszelkie inne możliwości angażowania się w cylindrze z ruchomym tłokiem.
Podczas tworzenia pierwszych silników cieplnych szukaliśmy cyklu, w których można uzyskać najwyższą efektywność (skuteczność).Sadi Carnot, badając zestaw procesów termodynamicznych, instynktownie przyszedł do rozwoju cyklu, ma swoją nazwę - cykl Carnota.To konsekwentnie wykonywane izoterma, proces sprężania adiabatycznego.Płyn działa po tych procesach ma margines energii wewnętrznej, ale cykl nie został zakończony, więc pracy rozszerza się płyn i wykonuje izoterma proces ekspansji.Aby zakończyć cykl i powrót do oryginalnych ustawień płynu roboczego dokonywanych adiabatyczny proces ekspansji.
Carnota okazało się, że wydajność w cyklu osiąga maksimum, a zależy tylko od temperatury dwóch izoterm.Im większa jest różnica między nimi odpowiednio większą wydajność cieplną.Próby stworzenia silnik cieplny cyklu Carnota i nie.Jest idealnym cyklu, który nie może być wykonana.Ale on okazał się główną zasadę drugiego prawa niemożności zdobycia pracy, w wysokości kosztów energii cieplnej.Wykonana jest wiele definicji do drugiego (prawo), termodynamiki, zgodnie z którą Rudolfa Clausiusa wprowadził pojęcie entropii.Głównym wnioskiem z jego badań - entropia wzrasta, co prowadzi do termicznego "śmierci".
najważniejszym osiągnięciem było zrozumienie procesu adiabatycznego Clausiusa, entropii przy wykonywaniu pracy zmiany płynu.Dlatego proces adiabatycznego Clausiusa - jest s = const.Tutaj s - jest entropia, co daje inną nazwę proces odbywa się bez zasilania lub usunięcie ciepła - proces izentropowy.Naukowiec szuka takiego silnika cieplnego cyklu, w którym nie występują do wzrostu entropii.Ale, niestety, nie udało się go ustalić.Dlatego doszedłem do wniosku, że silnik ciepła nie mogą być tworzone w ogóle.
Ale nie wszyscy naukowcy zostały skonfigurowane jako pesymistyczne.Szukali rzeczywistych cykli silników cieplnych.W wyniku ich wyszukiwania Nikolausa Augusta Otto stworzył swój silnik cieplny cyklu, która jest obecnie wdrażana w silnikach pracujących na benzynie.W tym przypadku proces wykonywany przez adiabatyczne sprężanie korpusu obrotowego i izochoryczna mocy cieplnej (do spalania w stałej objętości), a następnie są adiabatycznego rozprężania (praca odbywa się w czynniku roboczym rosnącej w objętości) i izochoryczna usuwanie ciepła.Pierwszy silnik spalinowy Otto stosowany jako paliwo palnych gazów.Wiele z nich zostało później wynalazł gaźniki, które zaczął tworzyć mieszaninę benzovozdushnoy powietrza i oparów benzyny i karmienie ich w cylindrze silnika.
w mieszance paliwowej cykl Otto jest skompresowany, to ilość ściskanie jest stosunkowo mały, - mieszanka paliwowa ma tendencję do detonacji (wybuchnąć po osiągnięciu krytycznego ciśnienia i temperatury).Dlatego też praca w procesie sprężania adiabatycznego jest stosunkowo niski.Tutaj wprowadziliśmy inną koncepcję: stopień sprężania - to stosunek całkowitej objętości do objętości.
Znalezienie sposobów na zwiększenie efektywności energetycznej paliwa dalszy.Zwiększona wydajność widać na zwiększenie współczynnika kompresji.Rudolf Diesel rozwinął swój cykl, w którym dostawa ciepła jest prowadzone pod stałym ciśnieniem (w procesie izobarycznego).To stanowiło podstawę dla motocyklowych wykorzystujących olej napędowy (znany również jako olej napędowy).Cykl Diesel nie jest skompresowany mieszanki paliwowo-powietrznej i powietrza.Tak mówią, że praca jest wykonywana w adiabatycznego procesu.Temperatura i ciśnienie na końcu o wysokiej kompresji, to dysza jest przeprowadzane poprzez wtrysk paliwa.Miesza się go z gorącym powietrzem, tworzy mieszankę palną.Spala się, to zwiększa się energię wewnętrzną płynu roboczego.Dalszej ekspansji gazu znajduje się na adiabatycznym, zaangażowanego mózgu.
próba realizacji cyklu napędowego w silnikach cieplnych nie udało, więc Gustav Trinkler utworzonych cyklu mieszanym Trinklera.I jej zastosowanie w obecnych silnikach wysokoprężnych.W cyklu ciepła dostarczanego przez Trinklera isochor, a następnie izobar.Dopiero po tej czynności adiabatyczny proces ekspansji płynu roboczego.
przez analogię do silnika cieplnego tłok i turbina pracuje.Ale proces ich usuwania ciepła na końcu użytecznego adiabatyczne rozszerzanie gazu przeprowadza się przez izobar.Dla samolotów z procesu adiabatycznego turbośmigłowy turbiny i jest wykonywana dwa razy podczas kompresji i ekspansji.
Aby uzasadnić wszystkie podstawowe pojęcia procesu adiabatycznego zostały zaproponowane wzory.Wydaje się istotną ilość, zwany indeks adiabatyczne.Jego wartość dla dwuatomowej gazu (tlenu i azotu - to główne gazy obecne dwuatomowe w powietrzu) równe 1,4.W celu obliczenia indeksu adiabatyczne stosowane dwa interesujące właściwości, mianowicie izobarycznej i izochoryczna pojemności cieplnej płynu roboczego.Współczynnik k = Cp / Cv - jest indeksem adiabatyczne.
Dlaczego silniki cieplne teoretyczny cykl stosowany proces adiabatycznego?Przetwarza politropowe są wykonane, ale ponieważ występują z dużą prędkością, wykonane założyć brak wymiany ciepła z otoczeniem.
90% energii elektrycznej jest wytwarzane przez elektrowniach cieplnych.W nich stosuje się jako płyn roboczy pary.Otrzymuje się go w gotującej się wodzie.W celu zwiększenia zdolności do pracy z parą wodną, to jest przegrzana.Następnie przegrzaną parę wodną pod wysokim ciśnieniem jest dostarczana do turbiny parowej.Zobowiązała się również adiabatycznego pary technologicznej ekspansji.Turbiny zostaje walcowania, jest przesyłany do generatora elektrycznego.To z kolei generuje elektryczność do konsumentów.Turbiny parowe działają na cykl Rankina.Idealnie skuteczność jest również związany ze wzrostem temperatury i ciśnienia pary wodnej.
Jak widać z powyższego, sposób adiabatycznej jest bardzo rozpowszechniony w wytwarzaniu energii mechanicznej i elektrycznej.
