Účinnost tepelného motoru. tepelná účinnost motoru - vzorec pro stanovení

Práce mnoha druhů strojů charakterizuje tuto důležitou postavu jako účinnost tepelného motoru. Technici každoročně snaží vytvořit pokročilejší techniku, která se méně paliva by bylo dosaženo co nejlepší výsledky z jeho používání.

tepelná zařízení motor

Předtím, než jste pochopili, co je efektivita (účinnost), je třeba pochopit, jak tento mechanismus funguje. Bez znalosti principů jeho fungování nemůže přijít na podstatu tohoto ukazatele. Tepelný motor je zařízení, které dělá práci s využitím vnitřní energie. Každý tepelný motor, který převádí tepelnou energii na mechanickou, tepelné roztažnosti použitých materiálů při vyšších teplotách. Tyto polovodičové systémy nemohou změnit pouze objem látky, ale také tvar těla. Účinek takového motoru je předmětem zákonů termodynamiky.

Princip fungování

Abychom pochopili, jak se tepelný motor, je třeba vzít v úvahu základ svého designu. Pro provoz zařízení vyžaduje dvě orgány: a horké (topení) a studený (lednice, chladičů). Princip fungování tepelných motorů (účinnost tepelných motorů) závisí na jejich druhu. Často, lednička slouží pára chladičem a ohřívač - jakýkoliv druh spalování paliva v peci. Účinnost ideálního tepelného stroje je následující vzorec:

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

V tomto případě se skutečná účinnost motoru nikdy nemůže překročit hodnotu získané v souladu s tímto vzorcem. Také toto číslo nebude nikdy větší než výše uvedené hodnoty. Pro zlepšení účinnosti, častěji zvýšení a snížení teploty na teplotu topného tělesa z chladničky. Oba tyto procesy budou omezeny na skutečném stavu zařízení.

Tepelná účinnost motoru (vzorec)

Při provozu dochází k provozu tepelného motoru, jako který plyn začne ztrácet energii a se ochladí na určitou teplotu. Ta je obvykle o několik stupňů vyšší než okolní atmosféry. Tento chladič teplota. Takové speciální zařízení určené k chlazení a následné kondenzaci výfukové páry. Tam, kde jsou kondenzátory, někdy teplota chladničky pod okolní teplotu.

Tělo tepelný stroj zahřátím a rozšiřování není schopen poslat všechnu svou vnitřní energii dělat práci. Část tepla, bude převedena do chladničky spolu s výfukovými plyny nebo páry. Tato část tepla z vnitřní energie je nevyhnutelně ztracen. Pracovní tekutina při spalování paliva, ohřívače dostane určité množství tepla Q _1. Tak se provádí další práce, ve které si přenáší část chladničky tepla: Q ₂ 1.

Účinnost motoru charakterizuje účinnost při konverzi a přenos energie. Tento ukazatel se často měří v procentech. Účinnost vzorec:

η * A / Qx100%, kde Q - vynaložená energie, a - užitečná práce.

o právu zachování energie, můžeme konstatovat, že účinnost je vždy menší než jedna. Jinými slovy, bude dobrou práci nikdy nebude víc než to trvalo moc.

Účinnost motorů - poměr užitečné energie pro práci hlášené ohřívače. To může být reprezentován jako vzorec:

η = (Q ₁ Q ₂₎ / Q _1, kde Q ₁ - teplo přijaté od ohřívače, a Q ₂ -, čímž se získá lednici.

tepelný motor práci

Práce provádí pomocí tepelného motoru, se vypočítá podle vzorce:

A = | Q _H | - | Q _X |, kde A - práce, Q _H - množství tepla, přijaté od ohřívače, Q _X - množství tepla vydávaného chladič.

Tepelná účinnost motoru (vzorec):

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

On je poměr práce, která dělá z motoru na množství vyprodukovaného tepla. Část tepelné energie je ztracena během tohoto převodu.

Carnot motor

Maximální účinnost tepelného motoru je pozorována v zařízení Carnot. To je způsobeno tím, že tento systém je závislý pouze na absolutní teplotě ohřívače (TH) a chladič (Tx). Účinnost tepelný motor pracující podle Carnotova cyklu se určuje podle následujícího vzorce:

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

Zákony termodynamiky pro výpočet povolené maximální efektivitu, což je to možné. Poprvé se tato hodnota vypočítá francouzský vědec a inženýr Sadi Carnot. Vynalezl tepelný motor, který je ovládán ideálního plynu. Pracuje v cyklu 2 izoterm a 2. jízd. Jak to funguje, je docela jednoduchý: plavidlo s plynovým kotlem je dodáván kontaktu, takže pracovní tekutina expanduje izotermicky. V tomto případě se pracuje a získává určité množství tepla. Po Izolovat cévy. Navzdory tomu, že plyn pokračuje v expanzi, ale adiabaticky (bez výměny tepla s okolím). V tomto okamžiku, jeho teplota klesne výkon chladničky. V tomto okamžiku je plyn do kontaktu s chladičem, čímž dává určité množství tepla v průběhu izometrické kontrakci. Pak izolovat nádobu znovu. Když je plyn adiabaticky stlačen do původního stavu a objem.

druh

V dnešní době existuje mnoho typů tepelných motorů, které pracují na různých principech a různými palivy. Ti všichni mají jejich účinnost. Mezi ně patří následující:

• motor s vnitřním spalováním (píst), což je mechanismus, kde je spalování část paliva chemické energie se přemění na mechanickou energii. Taková zařízení mohou být plyn a kapalina. Rozlišovat 2- a 4-motory mrtvice. Mohou mít pracovní cyklus nepřetržitého provozu. Analogicky k přípravě takových směsí paliva jsou carbureted motory (s tvorbou vnější směs) a motorovou naftu (vnitřní). Podle typu měniče energie se dělí na pístu, proud, turbíny a kombinované. Účinnost těchto strojů není vyšší než cíl 0,5.

• Stirlingův motor - zařízení, ve kterém je pracovní tekutina je v uzavřeném prostoru. Jedná se o druh externího spalovacího motoru. Princip jeho činnosti je založen na periodickém chladicí / ohřívací tělesa do energetického výnosu v důsledku změny jeho objemu. To je jeden z nejúčinnějších motorů.

• turbína (rotační) motor s vnějším spalováním paliva. Takové rostliny jsou nejčastější tepelné elektrárny.

• Turbína (rotoru), motor s vnitřním spalováním se používá v tepelných elektrárnách v režimu píku. Ani ne tak časté jako ostatní.

• Turbinovintovoy motor kvůli některým šroubů vytváří tah. Zbytek dostává v důsledku výfukových plynů. Jeho struktura je rotační motor (plynová turbína), jehož hřídel je tlačen vrtule.

Jiné typy tepelných motorů

• raketové, proudové a proudové motory, které jsou získány tah v důsledku dopadu výfukových plynů.

• Solid-State disky jsou používány jako pevné palivo. V provozu, to nic nemění svůj objem a tvar. Při provozu zařízení užívaného je extrémně malý teplotní rozdíl.

Jak lze zvýšit účinnost

Zda zvýšení účinnosti motoru tepla možný? Odpověď je třeba hledat v termodynamice. Zkoumá vzájemné přeměny různých druhů energie. Bylo zjištěno, že je nemožné, aby převést všechny dostupné tepelné energie v elektrické, mechanické a m. N. Za tímto účelem jejich převedení do tepla probíhá bez jakýchkoliv omezení. To je možné vzhledem k tomu, že povaha tepelné energie, vztaženo na neuspořádanou (chaotické) pohybem částic.

Čím silnější je tělo zahřeje, takže se bude pohybovat své molekuly komponent rychleji. Pohyb částic bude ještě nevyzpytatelné. Spolu s tím, každý ví, že objednávka může být snadno proměnil v chaos, což je velmi náročné na organizaci.