Za izgradnjo toplotne stroj, ki lahko to delo s pomočjo toplote, morate ustvariti določene pogoje.Najprej je toplotni motor deluje v ciklični načinu, kjer je število zaporednih termodinamičnih postopkov za oblikovanje zanke.Rezultat plina cikla zaprtega v valju s premičnim batom, ne deluje.Ampak en cikel za redno uporabo stroja je majhen, ga je treba znova opravljati ciklov v določenem času.Skupno delo, opravljeno v določenem času, v resnici, deljeno s časom daje še en pomemben koncept - moč.
V sredini XIX stoletja ustvaril prvo vožnjo motorjev.So dela, vendar preživijo več količino toplote, proizvedene z zgorevanjem goriva.Takrat je teoretični fiziki vprašal: "Kot del plina v toplotno stroj?Kako dobiti največ dela z najmanj goriva? »
izvesti analizo plina, potrebnega za vstop v celoten sistem definicij in konceptov.Zbirka vseh definicij, in ustvaril celotno raziskovalno območje, imenovano "Engineering Termodinamika".V termodinamike, je bil sprejet s številnih predpostavkah, ne odmika od glavnih sklepov.Orodja telo - kratkotrajne plin (ne obstaja), ki ga je mogoče stisniti nič obsega S molekule ne interakcijo.V naravnem okolju, obstajajo le realni plini, ki imajo dobro definirane lastnosti, ne razlikuje od idealnega plina.
Za ogled model dinamike delovne tekočine, so ponudili zakone termodinamike, ki opisujejo osnovne termodinamične procese, kot so:
- izohorna sprememba - proces, ki se izvaja brez spreminjanja glasnosti delovno tekočino.Pogoji izohorna sprememba, V = const;
- izobarna sprememba - proces, ki poteka brez spreminjanja tlaka v delovno tekočino.Pogoji izobarna sprememba, P = konst;
- izolirana (izotermičen) proces - proces, ki se izvaja hkrati pa ohranja temperaturo na določenem nivoju.Izotermičen proces, T = const;
- adiabatno proces (adiabatno, tako imenovana sodobna toplote inženiring) - proces, ki se izvaja v prostoru brez izmenjave toplote z okolico.Pogoji adiabatnim procesa, q = 0;
- politropično Postopek - je sintezni postopek, ki opisuje vse termodinamske zgoraj omenjenimi postopki, kot tudi vse druge možnosti za ubiranje v valju s premičnim batom.
Med ustvarjanjem prvih toplotnih motorjev iskali cikla, v katerem lahko dobite največjo učinkovitost (izkoristek).Sadi Carnot, preučuje niz termodinamičnih procesov, nagonsko je prišel k razvoju svojega ciklusa, je dobila ime - je Carnotov krožni proces.To je konsistentno izvedemo izotermičen, potem postopek adiabatno kompresijo.Delovna tekočina po teh postopkih ima stopnjo notranje energije, vendar je cikel še ni končan, zato so delovne raztegniti tekočine in opravlja izotermičen razširitveno proces.Za dokončanje ciklusa in se vrniti na prvotne nastavitve delovno tekočino se izvajajo adiabatno širjenje procesa.
Carnot je izkazalo, da je učinkovitost v svojem ciklu doseže maksimum in je odvisna le od temperature dveh izoterm.Čim višja je razlika med njimi je ustrezno večja toplotna učinkovitost.Poskusi, da bi ustvarili toplote motor za Carnotov cikel in ni uspelo.To je idealna cikel, ki ga ni mogoče izvesti.Ampak je dokazal glavno načelo drugega zakona nezmožnosti dobili službo, ki je enaka stroškom toplotne energije.To so številne opredelitve, do drugega (prava) termodinamike, po katerem Rudolf Clausius uvedel pojem entropije.Glavna ugotovitev njegovega raziskovanja - entropija narašča, kar vodi do termalnega "smrt."
najpomembnejši dosežek je razumevanje adiabatnim procesa Clausius, entropije pri opravljanju delovnih spremembe tekočine.Zato je adiabatno proces Clausius - je s = konst.Tu S - je entropija, ki daje drugo ime se postopek opravi brez posredovanja ali odvoda toplote - isentropic procesa.Znanstvenik je iskal takšnega toplotnega stroja cikla, ki ni prišlo do povečanja entropije.Ampak, žal, to ni, da se vzpostavi.Zato sem sklepal, da se toplota motorja ni mogoče ustvariti na vseh.
Toda niso bili vsi raziskovalci nastavljen kot pesimistično.So iskali dejanskih ciklov toplotnih motorjev.Kot rezultat njihovega iskanja Nikolaus avgust Otto ustvaril svojo toplotni cikel motorja, ki se zdaj izvaja v motorji na bencin.Tu je postopek, ki ga adiabatnim stiskanjem delovnega telesa in izohorne vnosa toplote (izgorevanjem pri konstantni prostornini) izvedemo, potem obstaja adiabatno širjenje (delo v delovni medij večje v svojem obsegu) in izohorne toplote odstranitev.Motor s prvim notranjim zgorevanjem Otto uporablja kot gorljivih plinov goriva.Mnogi so bili kasneje izumil uplinjačev, ki je začela ustvarjati benzovozdushnoy mešanico zraka in bencinskih hlapov in njihovo hranjenje v valj motorja.
V Otto mešanico goriva cikel je stisnjen, zato je količina stiskanja je relativno majhna - mešanica goriva nagiba k eksplozivnosti (eksplodirajo ob doseganju kritičnega tlaka in temperature).Zato je delo v procesu adiabatnim stiskanja je relativno nizka.Tukaj smo uvedli še pojem: kompresijsko razmerje - razmerje celotnega obsega za volumsko razmerje.
Iskanje načinov za povečanje energetske učinkovitosti goriva nadaljeval.Večja učinkovitost kaže v povečanju kompresijsko razmerje.Rudolf Diesel razvil ciklus, v kateri se toplota izvedemo pri konstantnem tlaku (v izobarna sprememba).To je bila podlaga za cikel motorjev, ki uporabljajo dizelsko gorivo (znan tudi kot dizelsko gorivo).Diesel cikel ni stisnjena goriva mešanica zraka in zraka.Tako pravijo, da je delo opravljeno v adiabatnem procesu.Temperatura in tlak na koncu visoko kompresijo, tako da je šoba se izvaja z vpihavanjem goriva.To se pomeša z vročim zrakom, tvori gorljivo mešanico.Gori, povečuje notranjo energijo delovne tekočine.Nadaljnja širitev plina je na adiabatnim, predanega kap.
poskus izvajati Diesel cikel v toplotnih motorjih ni, zato Gustav Trinkler ustvarjena kombinirani cikel Trinklera.In njegova uporaba v tekočih dizelske motorje.V ciklu toplote, ki jih Trinklera isochor, in nato na isobars.Šele ko to stori, adiabatno Postopek ekspanzija delovne tekočine.
po analogiji s toplotnim motorjem delovni bat in turbino.Vendar je njihov postopek odstranitve toplote na koncu uporabnega adiabatnim ekspanzijo plina izvaja isobars.Za letala z turbino in turbopropelerskih adiabatnim procesa je dvakrat izvedena med kompresijo in ekspanzijo.
Za utemeljitev vse temeljne koncepte adiabatnim procesa so bile predlagane formul.Zdi se pomembno količino, imenovano adiabatni indeks.Njegova vrednost za dvoatomarnega plina (kisika in dušika - so glavni dvoatomarnih plini so prisotne v zraku), ki je enaka 1,4.Za izračun adiabatni indeks uporablja dve zanimivi lastnosti, in sicer izobarično in izohorne toplotno kapaciteto delovne tekočine.Razmerje k = Cp / CV - je adiabatno indeks.
Zakaj toplotni stroji teoretičnemu ciklu uporablja adiabatno proces?Pravzaprav so politropično postopek izvede, ker pa se pojavijo pri visoki hitrosti, ki prevzeti odsotnost toplotne izmenjave z okoljem.
90% električne energije proizvede termoelektrarnah.Na njih se uporablja kot pare delovno tekočino.To se pridobi z vrelo vodo.Za povečanje delovne zmogljivosti pare je pregreto.Nato se visokotlačna pregreta para dovaja parne turbine.Prav tako storila adiabatno širjenje procesne pare.Turbina dobi valjanje, da se prenaša z električnim generatorjem.To, v zameno, ustvarja elektriko za potrošnike.Parne turbine delujejo na Rankinov cikel.V idealnem primeru se učinkovitost povezano tudi s povečanjem temperature in tlaka pare.
Kot je razvidno iz zgoraj navedenega, adiabatni proces je zelo pogosta pri proizvodnji mehansko in električno energijo.
