Hatásfoka a motor. Motor termikus hatásfok - a képlet meghatározására

A munka a sokféle gép jellemzi ilyen fontos alakja a hatásfoka a motor. A mérnökök minden évben igyekeznek létrehozni egy fejlettebb technika, amely kisebb üzemanyag adna a legjobb eredményt használja.

hőerőgépet készülékek

Mielőtt megérteni, mi a hatékonyság (hatásfok), meg kell érteni, hogyan működik ez a mechanizmus. Ismerete nélkül elveinek működése nem lehet kitalálni a természete ez a mutató. Hőerőgép egy olyan eszköz, amely nem a munka segítségével a belső energia. Bármely hőerőgép, amely átalakítja a hőenergiát mechanikai, hőtágulás a felhasznált anyagok magasabb hőmérsékleteken. A szilárdtest rendszerek nemcsak változtatni a hangerőt az anyag, hanem az alakja a test. Az akció egy ilyen motor alá a termodinamika.

működési elve

Ahhoz, hogy megértsük, hogyan működik egy hőerőgép, meg kell vizsgálni az alapja a design. A készülék működése megköveteli két szerv: forró (fűtő) és hideg (hűtő, hűtő). A működési elve a hő motorok (hatékonyság hő motorok) attól függ, hogy milyen. Gyakran előfordul, hogy egy hűtőszekrény szolgálja gőz hűtővel és fűtő - bármilyen üzemanyagot égető a kemencében. A hatásfok az ideális hő motor a következő képlet segítségével:

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

Ebben az esetben az igazi motor hatékonyságát soha nem haladhatja meg a kapott érték szerint ez a képlet. Továbbá, ez a szám soha nem haladja meg a fenti értékeket. A hatékonyság javítása, gyakrabban növekszik és csökken a hőmérséklet a fűtőelem hőmérséklete a hűtőszekrényből. Mindkét folyamat lesz korlátozva az aktuális feltételek a berendezés.

Hatékonyság hőerőgép (képlet)

A működés során a hőt a motor működése során, amint ami gáz kezdi elveszíteni az energia és hűtjük egy bizonyos hőmérsékletet. Az utóbbi általában néhány fokkal magasabb, mint a környező légkörbe. Ez a hűtő hőmérsékletét. Egy ilyen speciális eszköz tervezett hűtés és ezt követő kondenzációját a fáradt gőz. Hol vannak kondenzátorok, néha a hűtőszekrény hőmérséklete a környezeti hőmérséklet alatt.

A hő motorblokk melegítésével és bővülő nem tudja elküldeni az összes energia belső munkát. Néhány hő kerül át a hűtőszekrény mellett a kipufogógázok vagy gőz. Ez a része a hő az energia belső óhatatlanul elvész. A munkaközeg égése során tüzelőanyag által a melegítő kap egy bizonyos mennyiségű hő Q _1. Így végzi egy másik munka A, amelynek során továbbítja része a hűtő hő: Q ₂ 1.

Motor hatásfok jellemzi az energiafelhasználás hatékonyságának átalakítására és továbbítására. Ez a mutató gyakran százalékban mérjük. Hatékonyság képlet:

η * A / Qx100%, ahol Q - felhasznált energia, valamint - a hasznos munkát.

Ennek alapján a törvény az energiamegmaradás, arra lehet következtetni, hogy a hatékonyságot mindig kevesebb, mint egységet. Más szavakkal, a jó munka soha nem lesz több, mint hatalomra.

Motor hatékonyság - az arány hasznos energiát a munka által jelentett a fűtés. Meg lehet képviseli, mint egy általános képletű:

η = (Q _{1-Q 2)} / Q _1, ahol Q ₁ - hőt kapott a fűtés, és Q ₂ -, hogy a hűtőszekrény.

Work hőerőgép

A munkát a hőerőgép, a következő képlet alapján számítható:

A = | Q _H | - | Q _X |, ahol A - a munka, a Q _H - hőmennyiséget kapott a fűtés, Q _X - hőmennyiség adott ki hűvösebb.

Hatékonyság hőerőgép (képlet):

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

Ő az arány a munka, ami a motort a keletkező hőmennyiség. Része a termikus energia elvész a transzfer során.

Carnot motor

A maximális hatékonyság érdekében a termikus motor figyelhető meg a készülék Carnot. Ez annak köszönhető, hogy az a tény, hogy ez a rendszer függ csak az abszolút hőmérséklet a fűtőelem (TH) és a hűtő (Tx). Hatékonyság hőerőgép szerint működő a Carnot-ciklus határozza meg a következő képlet szerint:

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

A termodinamika kiszámításához a megengedett maximális hatékonyság érdekében, ami lehetséges. Ez az első alkalom ez a szám már számított egy francia tudós és mérnök Sadi Carnot. Ő találta fel a hőerőgép, amely működteti az ideális gáz. Ő dolgozik a ciklus 2 izotermák és 2 futamot. Hogyan működik elég egyszerű: a hajó, amelynek a gázfűtés szolgáltatja a kapcsolatot, hogy a munkaközeg kitágul izoterm. Ebben az esetben működik, és szerez egy bizonyos mennyiségű hőt. Miután a hajó szigetelni. Ennek ellenére a gáz tovább fog növekedni, de adiabatikus (anélkül, hogy a hőcsere a környezet). Ebben az időben, a hőmérséklet csökken, hogy a hűtőszekrény teljesítményét. Ezen a ponton a gázt érintkezésbe hozzuk egy hűtővel, miáltal ez ad egy bizonyos mennyiségű hőt alatt izometriás kontrakció. Majd szigetelje a hajó újra. Amikor a gáz adiabatikusan sűrített az eredeti állapot és a hangerő.

faj

Manapság sok fajta hő motorok, amelyek más elven működnek, és a különböző üzemanyagok. Ezek mindegyikének megvan a hatékonyságot. Ezek közé tartoznak a következők:

• egy belső égésű motor (dugattyú), amely egy olyan mechanizmust, ahol az égő része a tüzelőanyag kémiai energia alakul át a mechanikai energiát. Az ilyen eszközök lehetnek a gáz és a folyadék. Megkülönböztetése 2- és 4-ütemű motorok. Lehet, hogy a kitöltési tényező a folyamatos működést. Analóg módon az ilyen készítmények üzemanyag-keverékek karburátoros motorok (külső keverék képződése) és dízel (belső). A típusú energia átalakító vannak osztva dugattyú, jet, turbina és a kombinált. A hatásfok az ilyen gépek nem haladja meg a cél a 0,5.

• Stirling-motor - olyan eszköz, amelyben a munkaközeg a zárt térben. Ez egyfajta külső égésű motor. A Működési elve az alapul periodikus hűtő / fűtő testet az energia hozam változása miatt a térfogata. Ez az egyik leghatékonyabb motorokat.

• turbina (rotációs) motor külső égésű üzemanyag. Ezek a növények a leggyakoribb hőerőművek.

• A turbina (rotor), a belső égésű motor használható a hőerőművek csúcs módban. Nem annyira gyakori, mint a többiek.

• Turbinovintovoy motor miatt a csavarok teremt tolóerő. A többi megkapja miatt a kipufogógázok. A szerkezet egy forgódugattyús motor (gázturbina), amelynek tengelyére van tolva propeller.

Más típusú hő motorok

• Missile, sugárhajtóművek és hajtóművek, amelyeket kapott tolóerő hatása miatt a kipufogógázok.

• szilárdtest-meghajtók használják, mint a szilárd tüzelőanyag. Működés közben nem változik a hangerő, és alakját. Ha a berendezés működtetéséhez felhasznált rendkívül kis hőmérséklet-különbség.

Amint a hatékonyság növelése

Akár hatékonyságának növelése hőerőgép lehetséges? A válasz kell keresni a termodinamika. Tanulmányozza a kölcsönös átalakulását különböző energia. Megállapítást nyert, hogy lehetetlen átalakítani az összes rendelkezésre álló hőenergiát elektromos, mechanikus és m. N. Erre átkonvertálni hő zajlik korlátozás nélkül. Ez azért lehetséges, annak a ténynek köszönhető, hogy a természet a hőenergia alapján rendezetlen (kaotikus) mozgása részecskék.

Minél erősebb a test felmelegszik, így fog mozogni annak alkotó molekulák gyorsabban. A mozgás a részecskék még nagyobb lesz kiszámíthatatlan. Ezzel együtt, mindenki tudja, hogy a megrendelés könnyen alakítható káosz, ami nagyon nehéz megszervezni.