Жылу қозғалтқыштың тиімділігі. Қозғалтқыш жылу тиімділігі - анықтау үшін формула

машиналар көптеген түрлерін жұмыстар жылу қозғалтқыштың тиімділігі сияқты маңызды суретті сипаттайды. Инженерлер жыл сайын аз отынмен оны пайдаланудан үздік нәтиже бере алатын неғұрлым жетілдірілген техниканы жасауға ұмтылады.

жылу қозғалтқышы аппараты

Сіз не екенін түсіну алдында тиімділігі (тиімділігі), сіз бұл механизм жұмыс істейді қалай түсіну керек. оның жұмыс істеу принциптерін білмейінше бұл көрсеткіштің сипатын анықтау мүмкін емес. Жылу қозғалтқышы ішкі энергиясын пайдалану арқылы жұмыс істейді құрылғы болып табылады. түрлендіреді Кез келген жылу қозғалтқышы жылу энергиясын жоғары температурада пайдаланылатын материалдардың механикалық, термиялық кеңейту. қатты-мемлекеттік жүйелер ғана емес болады заттың көлемін өзгерту, сонымен қатар дене нысаны. мұндай қозғалтқыш іс-қимыл термодинамика заңдарына бағынады.

жұмыс істеу принципі

жылу қозғалтқышы қалай түсіну үшін, ол өз дизайн негіздерін қарастыру керек. құрылғының жұмыс істеу үшін екі органдар талап: ыстық (жылытқыш) және суық (тоңазытқыш, суыту). жылу қозғалтқыштардың (жылу қозғалтқыштардың тиімділігі) жұмыс істеу принципі, олардың түріне байланысты. пештің отын жағу қандай - жиі, тоңазытқыш бу конденсатор және қыздырғыш қызмет етеді. мінсіз жылу қозғалтқыштың тиімділігі мынадай формула болып табылады:

Тиімділік = (Tnagrev -.. Tholod) / Tnagrev. х 100%.

Бұл жағдайда, нақты мотор тиімділігі осы формула сәйкес алынған мәні аспауы мүмкін. Сондай-ақ, бұл көрсеткіш осы мәндерден асып ешқашан. тиімділігін арттыру үшін, жиі Тоңазытқыштың қыздырғыш температурасын арттыру және азайту. Осы процестердің Екі жабдықтарды нақты жағдайларға шектелетін болады.

жылу қозғалтқыштың (формула) тиімділігі

пайдалануға, жылу қозғалтқыштың жұмыс газ энергиясын жоғалтады бастайды және белгілі бір температураға дейін салқындату, ол сондай-ақ, орын алады. соңғы әдетте қоршаған атмосфераға қарағанда, бірнеше градус жоғары. Бұл салқын температура. салқындату және пайдаланылған бу кейіннен конденсациясы үшін арналған Мұндай арнайы құрылғы. қоршаған орта температурасынан тоңазытқыш температура кейде төменгі конденсаторлар қайда бар.

жылыту және кеңейту арқылы жылу қозғалтқышы орган жұмыс істеу үшін барлық оның ішкі энергиясын жіберуге қабілетті емес. жылу Кейбір бірге тоңазытқышқа берілетін болады газдардағы немесе бу. жылу бұл бөлігі ішкі энергиясының сөзсіз жоғалады. жылытқыштар отынды жағу кезінде жұмыс сұйықтық жылу Q ₁ белгілі бір санын _алады. Q ₂ 1: Осылайша, бұл жылу тоңазытқыштың бөлігін тасымалдайды, оның барысында басқа жұмыс, _{орындайды.}

Қозғалтқыш тиімділігі энергетикалық айырбастау және беру тиімділігін сипаттайды. Бұл көрсеткіш жиі пайызбен өлшенеді. Тиімділік формуласы:

энергия жұмсалады, және - - пайдалы жұмыс Q η * А / Qx100%,.

энергияның сақталу заңы негізінде, біз тиімділігі әрқашан бірлік кем екенін қорытынды жасауға болады. Басқаша айтқанда, жақсы жұмыс, ол билікке артық болмайды.

Қозғалтқыш тиімділігі - қыздырғыштан хабарлады жұмысқа пайдалы энергия қатынасы. Ол формула ретінде ұсынылуы мүмкін:

η = (Q ₁ -Q ₂₎ / Q ₁ Q _1, онда - қыздырғыштан алынған жылу, және Q ₂ - тоңазытқыш беруге.

Жұмыс жылу қозғалтқышы

жылу қозғалтқышы жұмыс атқарылды, мына формула бойынша есептеледі:

A = | Q _H | жұмыс, Q _H - - қыздырғыштан алынған жылу мөлшері, Q _X - жылу мөлшері салқын өшіру берілген A, | - | Q _X.

Тиімділігі жылу қозғалтқышы (формула):

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

Ол өндірілген жылу мөлшеріне қозғалтқыш құрайды жұмыстың қатынасы болып табылады. жылу энергиясын бөлігі осы аудару кезінде жоғалады.

Carnot қозғалтқыш

жылу қозғалтқыштың барынша тиімділігі құрылғы Carnot байқалады. Бұл бұл жүйе тек қыздырғыш (TH) және салқындатқышпен (Tx) абсолютті температура байланысты екендігіне байланысты. сәйкес операциялық тиімділігін жылу қозғалтқышы Карно циклі мынадай формула бойынша анықталады:

(Tn - Tx) / Тн = - Tx - Tn.

Термодинамиканың заңдар мүмкін рұқсат етілген ең көп тиімділігін, есептеу үшін. Алғаш рет бұл көрсеткіш француз ғалым және инженер Сади Карно есептелген болды. Ол идеалды газ басқарылады жылу қозғалтқышы, ойлап. Ол 2 изотермасынан және 2 жүгірудің цикл жұмыс істейді. Бұл қалай жұмыс істейді өте қарапайым: жұмыс сұйықтық isothermally кеңейтеді, сондықтан газ жылытқыштар кемеге, Контактіні жеткізіледі. Бұл жағдайда ол жұмыс істейді және жылу белгілі бір соманы алады. кеме оқшаулау кейін. Осыған қарамастан, газ кеңейту жалғастыруда, бірақ Адиабаталық (қоршаған ортамен жылу алмасу жоқ). Осы уақытта, оның температурасы тоңазытқыш орындауға төмендейді. Осы сәтте, бұл газ изометриялық жиырылуының кезінде жылу белгілі бір мөлшерін береді, оған сәйкес, конденсатор, байланысқа. Содан кейін қайтадан кеме оқшаулау. Осы Адиабаталық бастапқы көлемі мен жай-күйі газ сығылған кезде.

түрлері

Қазіргі уақытта әр түрлі принциптер мен түрлі отын түрлерін жұмыс істейді жылу қозғалтқыштардың көптеген түрлері бар. Олар барлық олардың тиімділігін бар. Бұл мыналарды қамтиды:

• отын химиялық энергия жағу бөлігі механикалық энергиясына айналады механизм ішкі жану қозғалтқышы (поршеньді). Мұндай құрылғылар газ және сұйық болуы мүмкін. 2- және 4-инсульт қозғалтқыштар ажыратады. Олар үздіксіз жұмыс циклінде болуы мүмкін. Мұндай отын қоспалар дайындау ұқсас карбюраторные (сыртқы қоспасы қалыптастыру) қозғалтқыштар және дизель, (ішкі) болып табылады. энергетикалық түрлендіргіш түрі бойынша поршеньді, ағынының, турбиналық қозғағыштар мен аралас болып бөлінеді. Мұндай машиналардың тиімділігін 0,5 нысанаға аспайды.

• Stirling Қозғалтқыш - жұмыс сұйықтық шектелген кеңістіктегі болып табылатын құрылғы. Ол сыртқы жану қозғалтқыш түрі болып табылады. оның жұмыс істеу принципі, оның көлемі өзгеруіне байланысты энергетикалық кірістілік мерзімді салқындату / жылыту орган негізделген. Бұл ең тиімді қозғалтқыштар бірі болып табылады.

• отын сыртқы жану бар турбина (айналмалы) қозғалтқыштың. Мұндай өсімдіктер ең көп тараған жылу электр станциялары болып табылады.

• турбина (ротор), ішкі жану қозғалтқыш шарықтау режимінде жылу электр станцияларында қолданылады. Емес сонша ортақ басқалар.

• бұранда кейбір салдарынан Turbinovintovoy тягу қозғалтқыштың жасайды. қалғандары ол пайдаланылған газдар байланысты алады. Оның құрылымы айналмалы қозғалтқыш болып табылады (газ турбиналық), білігіне пропеллер итеріледі.

жылу қозғалтқыштардың Басқа түрлері

• ракета, турбореактивті және реактивті қозғалтқыштардың, салдарынан пайдаланылған газдардың әсер тягу алынды.

• Қатты күйдегі диск жетектерінің қатты отын ретінде пайдаланылады. пайдалануға, ол оның көлемін өзгертуге, және қалыптастыруға емес. пайдаланылатын жабдықты пайдалану кезінде өте шағын температура айырма болып табылады.

тиімділігін арттыру отырғанымыздай

ықтимал жылу қозғалтқыштың тиімділігін арттыру ма? Жауап термодинамика іздеу керек. Ол энергия әр түрлі өзара өзгерісті зерттейді. Ол, электр механикалық және м барлық қол жетімді жылу энергиясын түрлендіру үшін, бұл мүмкін емес құрылды. Бұл үшін Н. жылу, оларды айналдыру қандай да бір шектеулерсіз орын алады. Бұл салдарынан жылу энергиясын табиғат бөлшектердің ретсіз (хаосты) қозғалыс негізінде, бұл шын мәнінде мүмкін.

күшті дене қызады, сондықтан тезірек оның құрамдас молекулалар қозғала болады. бөлшектердің қозғалыс одан да ретсіз болады. Сонымен қатар, әрбір адам тәртібі оңай ұйымдастыру өте қиын болып табылатын, хаос айналды болуы мүмкін екенін біледі.