Kecekapan enjin haba. Enjin kecekapan haba - formula untuk menentukan

Kerja banyak jenis mesin menyifatkan seperti seorang tokoh penting sebagai kecekapan enjin haba. Jurutera setiap tahun berusaha untuk mewujudkan satu teknik yang lebih maju yang dengan bahan api yang kurang akan memberikan hasil yang terbaik daripada menggunakannya.

peralatan enjin haba

Sebelum anda memahami apa yang kecekapan (kecekapan), anda perlu memahami bagaimana mekanisme ini berfungsi. Tanpa pengetahuan tentang prinsip-prinsip operasinya tidak dapat memikirkan sifat penunjuk ini. enjin haba adalah alat yang berfungsi melalui penggunaan tenaga dalaman. Mana-mana enjin haba yang menukarkan tenaga haba kepada mekanikal, pengembangan haba bahan yang digunakan pada suhu yang lebih tinggi. Sistem keadaan pepejal bukan sahaja boleh menukar jumlah bahan, tetapi juga bentuk badan. Tindakan enjin seperti itu adalah tertakluk kepada undang-undang termodinamik.

prinsip operasi

Untuk memahami bagaimana enjin haba, ia adalah perlu untuk mempertimbangkan asas reka bentuk. Untuk pengendalian peranti yang memerlukan dua badan: a panas (pemanas) dan sejuk (peti sejuk, chiller). Prinsip operasi enjin haba (kecekapan enjin haba) bergantung kepada jenis mereka. Selalunya, peti sejuk berfungsi pemeluwap wap dan pemanas - apa-apa jenis pembakaran bahan api dalam relau. Kecekapan enjin haba ideal adalah formula berikut:

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

Dalam kes ini, kecekapan motor sebenar tidak boleh melebihi nilai yang diperolehi mengikut formula ini. Juga, angka ini tidak akan melebihi nilai-nilai di atas. Untuk meningkatkan kecekapan, lebih kerap meningkatkan dan mengurangkan suhu suhu pemanas peti sejuk. Kedua-dua proses ini akan terhad kepada keadaan sebenar peralatan.

enjin kecekapan haba (formula)

Dalam operasi, operasi enjin haba berlaku, kerana yang gas mula kehilangan tenaga dan disejukkan kepada suhu tertentu. Yang terakhir adalah biasanya beberapa darjah lebih tinggi daripada suasana sekitarnya. Suhu ini sejuk. Apa-apa peranti khas yang direka untuk penyejukan dan pemeluwapan berikutnya stim ekzos. Di mana terdapat kapasitor, kadang-kadang suhu peti sejuk di bawah suhu ambien.

Badan enjin haba dengan memanaskan dan berkembang tidak dapat menghantar semua tenaga dalamnya untuk melakukan kerja. Sebahagian haba akan dipindahkan ke dalam peti sejuk bersama-sama dengan gas ekzos atau wap. Ini sebahagian daripada haba tenaga dalam tidak dapat tidak hilang. Bendalir kerja semasa pembakaran bahan api oleh pemanas mendapat kuantiti tertentu haba Q _1. Oleh itu ia melaksanakan kerja-kerja lain A, semasa yang menghantar sebahagian daripada peti sejuk haba: Q ₂ 1.

Kecekapan enjin menyifatkan kecekapan dalam penukaran tenaga dan penghantaran. Penunjuk ini sering diukur sebagai peratusan. Kecekapan formula:

η * A% / QX100, di mana Q - dibelanjakan tenaga, dan - kerja yang berguna.

Berdasarkan undang-undang pemuliharaan tenaga, kita boleh menyimpulkan bahawa kecekapan adalah sentiasa kurang daripada satu. Dengan kata lain, kerja yang baik tidak akan lebih daripada mengambil alih kuasa.

Enjin kecekapan - nisbah tenaga yang berguna untuk kerja-kerja yang dilaporkan oleh pemanas. Ia boleh diwakili sebagai formula:

η = (Q ₁ -Q ₂₎ / Q ₁ di mana Q ₁ - haba yang diterima daripada pemanas, dan Q ₂ - untuk memberi peti sejuk.

Kerja enjin haba

Kerja yang dilakukan oleh enjin haba, dikira dengan formula:

A = | Q _H | - | Q _X |, di mana A - kerja-kerja, Q _H - jumlah haba yang diterima daripada pemanas, Q _X - jumlah haba yang dibebaskan sejuk.

enjin kecekapan haba (formula):

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

Dia adalah nisbah kerja yang membuat enjin kepada jumlah haba yang dihasilkan. Sebahagian daripada tenaga haba hilang semasa pemindahan ini.

enjin Carnot

Kecekapan maksimum enjin haba diperhatikan dalam peranti Carnot. Ini adalah disebabkan oleh hakikat bahawa sistem ini bergantung hanya kepada suhu mutlak pemanas (TH) dan sejuk yang (Tx). Kecekapan enjin haba beroperasi mengikut kitaran Carnot ditentukan oleh formula berikut:

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

Undang-undang termodinamik untuk mengira kecekapan maksimum yang dibenarkan, yang mungkin. Buat pertama kali angka ini telah dikira seorang saintis Perancis dan jurutera Sadi Carnot. Beliau mencipta sebuah enjin haba, yang dikendalikan oleh gas yang ideal. Dia bekerja dalam kitaran 2 isoterma dan 2 saringan. Bagaimana ia berfungsi adalah agak mudah: untuk kapal dengan pemanas gas dibekalkan kenalan, supaya bendalir kerja mengembang secara sesuhu. Dalam kes ini ia beroperasi dan memperoleh sejumlah haba. Selepas melindungi kapal. Walaupun begitu, gas terus berkembang, tetapi secara adiabatik (tanpa pertukaran haba dengan persekitaran). Pada masa ini, suhunya menurun kepada prestasi dalam peti sejuk. Pada ketika ini gas dihubungi dengan condenser, di mana ia memberikan sejumlah haba semasa penguncupan isometrik. Kemudian melindungi kapal lagi. Apabila gas secara adiabatik dimampatkan kepada keadaan asal dan kelantangan.

spesies

Pada masa kini terdapat banyak jenis enjin haba yang beroperasi pada prinsip-prinsip yang berbeza dan bahan api yang berbeza. Mereka semua mempunyai kecekapan mereka. Ini termasuk yang berikut:

• enjin pembakaran dalaman (piston), yang merupakan satu mekanisme di mana bahagian yang terbakar daripada tenaga kimia bahan api ditukarkan kepada tenaga mekanikal. peranti itu boleh menjadi gas dan cecair. Membezakan 2- dan 4 lejang enjin. Mereka mungkin mempunyai kitar tugas operasi yang berterusan. Dalam analogi dengan penyediaan campuran bahan api tersebut adalah enjin carbureted (dengan pembentukan campuran luaran) dan diesel (dalaman). Mengikut jenis penukar tenaga dibahagikan kepada omboh, jet, turbin dan digabungkan. Kecekapan mesin itu tidak melebihi sasaran 0.5.

• enjin Stirling - alat di mana bendalir bekerja di dalam ruang terkurung. Ia adalah sejenis enjin pembakaran luar. Prinsip operasi adalah berdasarkan kepada badan penyejukan / pemanasan berkala kepada hasil tenaga yang disebabkan oleh perubahan dalam isipadunya. Ini adalah salah satu enjin yang paling berkesan.

• turbin (putar) enjin dengan pembakaran luar bahan api. tumbuh-tumbuhan tersebut adalah stesen kuasa haba yang paling biasa.

• Turbin (pemutar), enjin pembakaran dalaman digunakan dalam loji kuasa haba dalam mod puncak. Tidak begitu banyak yang sama seperti orang lain.

• enjin Turbinovintovoy kerana beberapa skru mewujudkan teras. Selebihnya dia menerima disebabkan oleh gas ekzos. Struktur adalah enjin rotary (turbin gas), aci yang ditolak kipas.

Lain-lain jenis enjin haba

• Missile, turbojet dan jet enjin, yang diperolehi teras disebabkan oleh kesan gas ekzos.

• Pemacu keadaan pepejal digunakan sebagai bahan api pepejal. Beroperasi, ia tidak mengubah jumlah itu, dan bentuk. Semasa mengendalikan peralatan yang digunakan adalah perbezaan suhu yang sangat kecil.

Seperti yang dapat meningkatkan kecekapan

Sama ada meningkatkan kecekapan enjin haba mungkin? Jawapannya mesti dicari dalam termodinamik. Ia mengkaji transformasi bersama pelbagai jenis tenaga. Telah ditetapkan bahawa ia adalah mustahil untuk menukar semua tenaga haba yang terdapat di elektrik, mekanikal dan m. N. Untuk ini menukarkan mereka ke dalam musim panas mengambil tempat tanpa sekatan. Ini mungkin disebabkan oleh hakikat bahawa sifat tenaga haba berdasarkan bercelaru (huru-hara) gerakan zarah.

Yang lebih kukuh badan dipanaskan, jadi akan bergerak molekul komponen lebih cepat. Pergerakan zarah akan menjadi lebih tidak menentu. Bersama-sama dengan ini, semua orang tahu bahawa perintah itu boleh dengan mudah bertukar menjadi huru-hara, yang sangat sukar untuk menganjurkan.