ÉquipeSecondaire an Schoulen

D'Effizienz vun Hëtzt ugedriwwen. D'Effizienz vun enger Hëtzt Moteur - Formel

Modern Realitéite verlaangen Hëtzt Motore breet Operatioun. Villen Versich se mat Elektromoteuren ze schounen Echec iwwerdeems amgaang. D'Problemer verbonnen mat der Heefung vu Muecht an autonom Systemer, si mat groussen Schwieregkeeten geléist.

Nach relevant Problemer vun Technologie Fabrikatioun Muecht Batterie op hir laangfristeg benotzen baséiert. Speed Charakteristiken vun elektresche Gefierer sinn wäit vun deenen an Autoen, intern Verbrennungsmotor ugedriwwen.

Déi éischt Schrëtt an der Schafung vun Hybrid Motore kënne vill der Noperschaft Emissiounen am westlecher Beräicher reduzéieren, Ëmweltproblemer léisen.

E bësse Geschicht

Der Méiglechkeet vun Transformatioun vun Energie vun Damp an kinetescher Energie huet zanter Antikitéit bekannt ginn. 130 v: Philosoph Geron Aleksandriysky presentéiert dem Publikum Dampzuch Zil - eolipil. Sphär mat Damp gefëllt, mä et war an Rotatioun ënnert dem Afloss vun hirer Jets un Aarbechtskäften. Dëse Prototyp vun der moderner Dampzuch turbine an der Zäit vun Applikatioun ass net fonnt.

Fir vill Joren an Joerhonnert Philosoph Entwécklung et war just e Spaass Zil considéréiert. An 1629 hunn déi italienesch D. Branca enger proaktiver turbine. Koppelen Formatioun der disc gëtt mat Blades am Dréchnen.

Vu dass Moment huet d'rapid Entwécklung vun Dampmaschinne versuergt.

Hëtzt Moteur

Der Transformatioun vun der intern Energie vun de Bensin an d'Energie vun Mëttelpunkt vun Maschinn Deeler a benotzt Mechanismen Hëtzt ugedriwwen.

Main Deeler vun Maschinnen: e gi waren (System Energie vun ausserhalb feieren), déi schaffen Kierper (stécht eng positiv Effet), Frigo.

Der gi waren ass entworf fir de schaffen Flesseggassystem genuch Stock vun der intern Energie fir nëtzlech Aarbecht ze cumuléiert. Frigo hëlt ewech iwwerschësseg Energie.

D'Haaptrei charakteristesche vun Effizienz ass d'Effizienz vun Hëtzt Motore genannt. Dës Quantitéit weist wat en Deel vun der Energie an der Heizung nëtzlech Aarbecht ze Leeschtunge ass är. Déi héich der Effizienz, de avantagéis Operatioun vun der Maschinn, mä dëse Wäert kann net 100% ugeholl.

Berechnung vun Effizienz

Loosst gi waren erhale bleiwen Qualifikatiounen Energie gläich ze Q 1. Handwierksgeschir Kierper Aarbecht A engagéiert, während der Energie kritt Frigo war Q 2.

Baséiert op der Determinatioun, Berechent mir d'Effizienz Wäert:

η = E / Q 1. Mir dovun ausgoen, datt A = Q 1 - Q 2.

Domat der Effizienz vun der Hëtzt Motor, der Formel vun deem vun η = (Q 1 - Q 2) ginn ass / Q 1 = 1 - Q 2 / Q 1, erlaabt dësen Conclusioune:

  • Effizienz kann net méi wéi 1 (oder 100%);
  • dës Quantitéit e schreift an entweder d'Energie kritt vun engem gi waren, oder eng Diminutioun vun Energie ginn Frigo Erhéijung muss;
  • Erhéijung vun der Muecht gi waren eng Verännerung vun Brennstoff Qualitéit erreechen;
  • reduzéieren Energie, gëtt de Frigo, erlaben den Design Fonctiounen vun der Motore ze erreechen.

Eng ideal Hëtzt Moteur

Ass d'Kreatioun vun esou engem Motor méiglech, d'Effizienz vun deem de Maximum (an eng ideal - gläich zu 100%) ginn hätt? Op ee Bléck d'Äntwert op dës Fro war doropper franséische Physiker an engem talentéiert Ingenieur Sadi Carnot. An 1824 seng theoretesch Berechnungen iwwert de Prozesser an der Gasen vir sech verëffentlecht.

Déi fundamental Iddi vun der ideal Maschinn duergestallt kann Exercice Reversibelen Prozesser mat ideal Gas considéréiert ginn. Ugefaange mat Expansioun vum Gas isothermally um Temperatur T 1. De Montant vun Hëtzt fir dësen Zweck néideg, - Q 1. No Gas ouni Hëtzt Ausbau (eng Adiabatesch). No Erréchen der Temperatur T 2, ass de Gas isothermally Q 2 vun laanscht de Frigo Energie Kompresser. Gas zréck ze Originalgréisst Staat ass adiabatically gesuergt.

D'Effizienz vun enger idealer Carnot Hëtzt Moteur mat der exakt Berechnung ass d'Verhältnis vun der Temperatur Ënnerscheed tëscht der Heizung an hëtzen Apparat op eng Temperatur, déi eng gi waren huet. Et gesäit esou: η = (T 1 - T 2) / T 1.

Méiglech thermesch Effizienz vun der Maschinn, déi Formule huet d'Form: η = 1 - T 2 / T 1, hänkt nëmmen op de Wäert vun gi waren a kal Temperaturen a kann net méi wéi 100%.

Desweideren, erlaabt dëst Relatioun ee beweisen, datt d'Effizienz vun Hëtzt Motore nëmmen gläich ze Unitéit kann wann de Frigo absolut null Temperatur. Wéi bekannt ass, ass dëse Wäert unattainable.

Theoretesch Berechnungen Carnot erlaben déi maximal Effizienz vun enger Hëtzt Motor vun all Design ze bestëmmen.

Bewisen Carnot d'dësen ass wéi follegt. Arbiträr Hëtzt Moteur ënner kengen Ëmstänn kënnen ze Effizienz héich wéi déi selwecht Wäerter vun enger idealer Hëtzt Moteur Effizienz hunn.

E Beispill vun Léise

BEISPILL 1. Wat Effizienz vun enger idealer Hëtzt Moteur, wou d'Temperatur gi waren 800 C an d'Temperatur vun der Frigo 500 C drënner ass?

T 1 = 800 ° C = 1073 K, ΔT = 500 ° C = 500 K, η -?

Léisung:

Vun Definitioun: η = (T 1 - T 2) / T 1.

Mir waren Temperatur vum Frigo net entscheet, mä ΔT = (T 1 - T 2), dofir:

η = ΔT / T 1 = 500K / 1073 K = 0,46.

Äntwert: Effizienz = 46%.

Beispill 2. d 'Effizienz vun enger idealer Hëtzt Moteur, wann wéinst der Energie Qualifikatiounen een kilojoules gi waren nëtzlech Aarbecht 650 J. gesuergt Wat d'Temperatur vun der gi vun der Hëtzt Moteur ass wann coolant Temperatur -. 400 K?

Q 1 = 1 Wandjann = 1000 J A = 650 J, T 2 = 400 K, η - ?, T 1 =?

Léisung:

An dëser Aufgab, ass et eng thermesch Installatioun, d'Effizienz vun deem vun der Formel berechent ginn:

η = E / Q 1.

d'Temperatur vun der gi benotzt Formule Effizienz vun enger idealer Hëtzt Moteur ze bestëmmen:

η = (T 1 - T 2) / T 1 = 1 - T 2 / T 1.

Leeschtungsfäheg mathematesch Fraen, mir kréien:

T 1 = T 2 / (1- η).

T 1 = T 2 / (1- A / Q 1).

Mir auszerechnen:

η = 650 J / 1000 J = 0,65.

T = 400 K 1 / (1- 650 J / 1000 J) = 1142.8 K.

Äntwert: η = 65%, T 1 = 1142.8 K.

aktuell Konditiounen

Eng ideal Hëtzt Moteur mat der ideal Prozesser entworf. Der Aarbecht erkléngt nëmmen zu isothermal Prozesser, ass et wéi am Beräich vun der Grafik vun de Carnot dee Zyklus bounded definéiert.

An Tatsaach, d'Konditiounen fir de Flux vum Gas Status Ännerungen am Prozess ze schafen, ouni Ännerungen am Temperatur accordéiert net kann. Nee sou Material, wat d'Hëtzt Austausch mat der ronderëm Objete ausgeschloss wier. Adiabatesch gëtt onméiglech ze üben. Am Fall vun Gas Temperatur Hëtzt realiséiert muss onbedéngt änneren.

D'Effizienz vun thermesch Maschinnen an real Konditiounen hunn ënnerschiddlech vill vun der ideal Effizienz vun ugedriwwen. Bedenkt datt de Flux vum Prozesser an real Motore datt d'Variant vun der intern thermesch Energie sou schnell geschitt Substanz am Prozess seng Volume vun Änneren vun schaffe kann net vun staarker Hëtzt Quantitéit vun engem gi waren an engem Eemer Retour kompenséiert ginn.

Aner Hëtzt Motore

Real Motore Bedreiwen op verschiddene kreesleef:

  • Otto Zyklus konstante Volume Prozess mat Adiabatesch änneren, engem zougemaach verantwortlech schafen;
  • Diesel Zyklus isobar, Adiabatesch, isochore, Adiabatesch;
  • engem Gas turbine: Prozess um konstante Drock geschitt, mécht Adiabatesch ersat der Glück.

Schafen eng Gläichgewiicht Prozesser an real Motore (ze bréngen se op d'ideal no) an modern Technik ass net méiglech. Effizienz vun Hëtzt Motore ass vill manner, och mat der selwechter Temperatur Konditiounen wéi am ideal Hëtzt Kader.

Mee et ass net néideg d'Roll Berechnung Formule Effizienz ze reduzéieren vun de Carnot dee Zyklus, wéi et ass, et gëtt eng Referenz Punkt am Prozess d'Effizienz vun real Motore ze verbesseren.

Weeër Effizienz ze änneren

Duerch Verglach vun ideal an aktuellen Hëtzt Motore, soll et, datt de leschten Temperatur vun de Frigo ze bemierken net arbiträr kann. Normalerweis gleewen Frigo der Atmosphär. Ze huelen d'Temperatur vun der Atmosphär kann nëmmen geschätzte Berechnungen. Erfahrung weist, dass d'coolant Temperatur ass de Communiqué Gas an Motore, wéi et zu intern Verbrennungsmotor Motore (Gewerkschaftsbond als DVS) geschitt.

DCR - déi gemeinsam an eiser Welt vun Hëtzt Moteur. Effizienz Hëtzt Moteur an dësem Fall hänkt op der Temperatur vun Verbrenne Brennstoff hunn. D'essentiel Ënnerscheed aus DCR Dampmaschinne versuergt ass d'Fusioun gi waren Funktiounen an der Betribssystemer Apparat Kierper an engem Loft-Brennstoff Mëschung. Verbrenne Mëschung schaaft Drock op d'Plënneren Deeler vum Motor.

der schaffen Gas Temperatur globalen ass erreecht, vill d'Eegeschafte vun der Brennstoff änneren. Leider ass et onméiglech ouni Plafong ze maachen. All Material vun Bau vum Motor Verbrennungsmotor Chamber huet seng Schmelze Punkt. D'thermesch Resistenz vun esou Material - déi elementar charakteristesche vum Motor, wéi och fir vill der Effizienz Afloss.

Wäerter Moteur Effizienz

Wa mir der Meenung Dampzuch turbine, d'Temperatur vun der schaffen Dampzuch woellen déi bis 800 K gläich ass, an de Communiqué Gas - 300 K, ass d'Effizienz vun der Maschinn zu 62% gläich. An Realitéit Ee, gesäit dëse Wäert däerfte net 40%. Dës Reduktioun existeiert ze Hëtzt Verloscht während Heizung turbine Wunneng wéinst.

Déi héchsten Wäert vun der Effizienz vun intern Verbrennungsmotor Motore däerfte net 44%. Waarden dësem Wäert - d'Fro vun der nächster Zukunft. Operateur d'Eegeschafte vu Material, Sprit - dat ass e Problem iwwer déi bescht housch vun Mënschheet beschäftegt.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 lb.birmiss.com. Theme powered by WordPress.