Bero motorren eraginkortasuna. bero motorra eraginkortasuna - Formula

errealitate modernoak eskatzen bero motorren funtzionamendua zabala. Ugari saiakera horiek ordezkatzeko motor elektrikoen porrota jasaten bitartean. botere metaketa sistema autonomo batean lotutako arazoak, zailtasun handiz konpondu.

Oraindik fabrikazio power bateria teknologia beren epe luzeko erabilera on-arazo garrantzitsuak. Abiadura ibilgailu elektrikoen ezaugarriak eztanda motorretan Auto horiek, urrun daude.

motorren hibrido sorreran lehenengo pausoak nabarmen murrizten du kaltegarriak isuriak metropoli ere, ingurumen-arazoak konpontzeko.

Historia apur bat

lurrun energia eraldatzeko energia zinetiko sartu aukera izan da antzinatik ezagutzen. Ka 130: Filosofo Geron Aleksandriysky ikusleen lurrun jostailu aurkeztutako - eolipil. lurrun betetako esfera, biraketa sartu zen eraginpean bere jets irteten ari. Aplikazio unean lurrun moderno turbinen prototipoa Hau ez da aurkitu.

urte asko eta mendeko filosofo garapenerako jotzen zen fun jostailu bat besterik ez. 1629 urtean Italiako D. Branca proaktiboa turbina bat sortu. Bikoteak martxan palak emandako diskoa.

Une horretatik aurrera, lurrinezko garapen azkarra hasi zen.

bero motorra

eraldaketa barne energia erregaia makina piezak eta erabilitako mekanismoak mugimenduaren energia sartu bero motorren.

makinak zati nagusia: berogailu bat (sistema kanpotik energia jasoz), lan-gorputza (onuragarriak bat egiten du), hozkailua.

berogailu diseinatuta dago lan-likidoa nahikoa stock pilatu lan erabilgarria barneko energia. Hozkailua kentzen gehiegizko energia.

eraginkortasuna ezaugarri nagusia bero motorren eraginkortasuna deritzo. Kantitate hau zer energia zatia igarotako lan erabilgarria burutzeko berotzeko ere gastatuko ditu. Goi mailako eraginkortasuna, onuragarria makinaren funtzionamendua, baina balio hori ez% 100 gainditu.

eraginkortasuna kalkulua

Demagun berogailu kanpotik erositako energia Q _{1 berdina.} Tresnak gorputza konpromisoa lan bat, energia eman hozkailu Q ₂ amaitu _bitartean.

Oinarritutako determinazio oinarrituta, eraginkortasuna balioa kalkulatu dugu:

η = A / Q _1. suposatzen dugu, A = Q ₁ - Q _2.

Hori dela bero motorraren eraginkortasuna, zein formula da η emandako = (Q ₁ - Q ₂₎ / Q ₁ = 1 - Q ₂ / Q _1, honako ondorioak ematen du:

• Eraginkortasuna ezin gaindituko 1 (edo% 100);
• Kantitate hau maximizatzeko berogailu lortutako bai energia edo energia eman hozkailu jaitsiera izan ere handitu behar du;
• berogailu boterea erregaia kalitate aldaketa bat lortzeko areagotu;
• energia murrizteko, hozkailuan ematen, diseinu motorren ezaugarriak lortzea ahalbidetzen dute.

ideal bero motorra An

besteak beste, motor bat sortzea posible da, eraginkortasuna eta horietatik gehienez (ideal batean -% 100 berdina) izango litzateke? Aurki galdera hau Frantziako fisikari eta talentu handiko ingeniari Sadi Carnot saiatu erantzuna. 1824 urtean, bere gasak gertatzen prozesu buruzko kalkuluak teoriko kaleratu ziren.

Makina ideal jasotako Oinarrizko ideia jokabide itzulgarria gas ideal prozesuen har daiteke. gas isothermally hedapen tenperatura T _{1ean hasita.} horretarako beharrezkoak bero zenbatekoa, - Q _1! gas beroa zabalduz gabe (adiabatikoa prozesu bat). tenperatura T ₂ iritsi _ondoren, gas konprimiturik dago isothermally hozkailuan energia Q _{2 pasatuz.} gas-eta, jatorrizko bueltan adiabatically egiten da.

ideal Carnot beroa kalkulua zehatza motor baten eraginkortasuna berogailua eta hozte gailu arteko tenperatura diferentzia tenperatura, eta horrek berogailu ditu erlazioa da. Itxura hau bezalakoa da: η = (T ₁ - T ₂₎ / T _1.

Posible makina, zein formula eraginkortasun termiko forma du: η = 1 - T ₂ / T _1, araberakoa bakarrik berogailu eta freskoago tenperatura balioa eta ezin 100 baino handiagoa% izango da.

Gainera, harreman hori bero motorren eraginkortasuna duten batasun denean bakarrik hozkailuan berdina izan daiteke frogatzeko aukera ematen inork absolutua zero tenperatura. Jakina denez, balio hori eskuraezina da.

kalkulu teorikoa Carnot baimendu gehienez bero edozein diseinu motorra eraginkortasuna zehazteko.

Frogatutako Carnot-en teorema honela da. Arbitrarioak bero motorra eraginkortasuna ideal bero motorra eraginkortasuna baten balio bera baino handiagoa izan ahal inola.

Arazo adibide bat konpontzen

ADIBIDEA 1. Zer eraginkortasuna ideal bero motorra baten, noiz berogailua tenperatura 800 C eta hozkailuan 500 ^C azpitik ^tenperatura da?

T ₁ = 800 ^{º C} = 1073 K, ΔT = 500 ^{º C} = 500 K, η -

irtenbidea:

Definizioz: η = (T ₁ - T ₂₎ / T _1.

Ez ginen jakin hozkailuan tenperatura, baina ΔT = (T ₁ - T _2), beraz:

η = ΔT / T ₁ = 500 K / 1073K = 0.46.

Erantzuna: eraginkortasuna =% 46.

Adibidea 2. ideal bero motorra eraginkortasuna zehaztea, ondorioz, energia eskuratu inork kilojoules berogailu lana erabilgarria 650 J. bada Zer da beroa motorra hozgarria tenperatura izanez gero berogailua tenperatura. - 400 K?

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

irtenbidea:

Zeregin horretan, instalazio termiko bat, eraginkortasuna eta horietatik ezin formula arabera kalkulatzen ahal da:

η = A / Q _1.

berogailu formula ideal bero motorra baten eraginkortasuna erabiliz tenperatura zehazteko:

η = (T ₁ - T ₂₎ / T ₁ = 1 - T ₂ / T _1.

transformazio matematiko eszenikoen, lortu dugu:

T ₁ = T ₂ / (1- η).

T ₁ = T ₂ / (1- A / Q _1).

kalkulatzen dugu:

η = 650 J / 1000 J = 0,65.

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

Erantzuna: η =% 65, T ₁ = 1142.8 K.

benetako baldintza

ideal bero motorra An prozesu ideal batera diseinatua. Lana egiten da isothermal prozesu bakarra, hura mugatzen Carnot zikloaren grafikoan area bezala definitzen da.

Izan ere, gas-egoera prozesuan aldaketak fluxua baldintzak sortzeko, zeramatela tenperatura aldaketak ezin izan gabe. Ez dago material horiek, eta horrek inguruko objektuekin bero trukatzea baztertzen litzateke. Adiabatikoa prozesua bihurtzen ezinezkoa burutzeko. bero-trukea gas tenperatura kasuan nahitaez aldatu behar.

baldintza errealetan sortutako makina termiko eraginkortasuna desberdinak nabarmen motorren eraginkortasuna ideal batetik. Kontuan prozesu fluxua benetako motore gertatzen dela hain azkar lan substantzia bere bolumena aldatzen prozesuan barne-energia termiko aldakuntza ezin da beroa berogailu kantitatea ugaritasuna eta bueltan freskoago konpentsatu.

Beste bero motorren

Real motorren ziklo desberdinak funtzionatzeko:

• Otto zikloaren etengabeko bolumena adiabatikoa aldaketa, begizta itxi bat sortzeko prozesua;
• Diesel zikloaren Isobaren, adiabatikoa, isochore, adiabatikoa:
• gas turbina bat: prozesu etengabe presio gertatzen, adiabatikoa ordezkatu begizta ixten.

Oreka benetako motorretan prozesuak Sortu teknologia modernoetan (hurbilago aproposa eramateko) ez da posible. bero motorren eraginkortasuna nabarmen txikiagoa da, nahiz eta tenperatura baldintza berdinak ideal bero ezarpena gisa.

Baina ez da beharrezkoa rol kalkulua formula eraginkortasuna murrizteko Carnot zikloaren, dagoen bezala erreferentzia izan da prozesuan benetako motorren eraginkortasuna hobetzeko bihurtzen da.

Modu eraginkortasuna aldatzeko

ideal eta benetako bero motorren konparaketa bidez, kontuan izan behar da hozkailuan azken tenperatura ezin dela arbitrarioa. Normalean hozkailu uste giroa. giroa soilik gutxi gorabeherako kalkuluak tenperatura hartzeko. Esperientzia erakusten hozgarria tenperatura ihes motorretan gas da, gertatzen da eztanda motorretan (DVS gisa laburtua) bezala.

DIC - gehien gure bero motorra munduan ohikoa da. Eraginkortasuna bero kasu honetan motorra erregai grabatzeko sortutako tenperaturaren araberakoa da. DIC lurrun motorren ezinbestekoa aldea fusio berogailu funtzioak eta eragile gailu gorputz aire-erregai nahasketa bat da. Nahasketa Burning presio mugitzen motorra zatiak sortzen.

lan-gas tenperatura altxatuz lortzen da, erregai propietate nabarmen aldatzen. Zoritxarrez, ezinezkoa da muga gabe. motorraren errekuntza-ganbera eraikitzen edozein material bere urtze-puntua ditu. Material horien erresistentzia termikoa - motorraren oinarrizko ezaugarria da, baita nabarmen eraginkortasuna eragina.

Baloreak motorraren eraginkortasuna

kontuan hartzen badugu gero lurrun-turbina, lan-lurruna hartunea hau da 800 K berdina tenperatura, eta ihes gas - 300 K, makinaren eraginkortasuna% 62 berdina da. Errealitatea, ordea, balio honek ez du% 40 gainditu. Murrizketa hori gertatzen bero galera dela berogailu turbina etxebizitzen zehar.

eztanda-motorren eraginkortasuna balioa altuena ez du% 44 gainditu. Etorkizun hurbilean auzia - Balio hau handituz. materialen propietate aldatzeak, erregai - honek arazo bat baino gehiago ari dira lanean gizadiaren adimena da onena.