Ეფექტურობა სითბო სისტემა. ძრავის თერმული ეფექტურობის - ფორმულა განსაზღვრის

მუშაობის მრავალი სახის მანქანები ახასიათებს ასეთი მნიშვნელოვანი ფიგურა, როგორც ეფექტურობის გათბობის სისტემა. Engineers ყოველწლიურად შეეცდება, რათა შეიქმნას უფრო თანამედროვე ტექნიკით, რომ ნაკლები საწვავის მისცემს საუკეთესო შედეგების გამოყენება.

თერმული ძრავის აპარატურა

სანამ გავიგოთ, რა არის ეფექტურობის (ეფექტურობა), თქვენ უნდა გვესმოდეს, თუ როგორ ეს მექანიზმი მუშაობს. ცოდნის გარეშე პრინციპები ოპერაცია ვერ გაერკვნენ, ბუნების ეს მაჩვენებელი. Heat ძრავა არის მოწყობილობა, რომელიც აკეთებს მუშაობა მეშვეობით შიდა ენერგია. ნებისმიერი გათბობის სისტემა, რომელიც აკონვერტებს თბოენერგია , მექანიკური, თერმული გაფართოების გამოყენებული მასალების მაღალ ტემპერატურებზე. მყარი სახელმწიფო სისტემები შეიძლება არა მხოლოდ შეცვალოს მოცულობა ნივთიერება, არამედ ფორმის სხეულის. მოქმედება ასეთი ძრავა არის კანონები თერმოდინამიკის.

მუშაობის პრინციპი

იმისათვის, რომ გავიგოთ, თუ როგორ გათბობის სისტემა, აუცილებელია განიხილოს საფუძველზე მისი დიზაინი. ოპერაციის მოწყობილობის მოითხოვს ორ ორგანოები: ა ცხელი (გამათბობელი) და ცივი (მაცივარი, ნაწილები). პრინციპი ოპერაციის სითბური ძრავები (ეფექტურობის გათბობის სისტემებში) დამოკიდებულია მათი სახის. ხშირად, მაცივარი ემსახურება ორთქლის condenser და გამაცხელებელი - ნებისმიერი სახის საწვავის დაწვის ღუმელი. ეფექტურობის იდეალური გათბობის სისტემა არის შემდეგი ფორმულით:

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

ამ შემთხვევაში, რეალური საავტომობილო ეფექტურობის არასოდეს არ შეიძლება გადააჭარბოს ღირებულება მიღებული შესაბამისად ეს ფორმულა. გარდა ამისა, ეს მაჩვენებელი არ აღემატება ზემოთ ღირებულებებს. ეფექტიანობის გასაუმჯობესებლად, უფრო ხშირად გაზრდა და შემცირება ტემპერატურა გამაცხელებელი ტემპერატურა მაცივარი. ორივე ეს პროცესები შეეზღუდება ფაქტობრივი მდგომარეობის აღჭურვილობა.

ეფექტურობის გათბობის სისტემა (ფორმულა)

ოპერაცია, სითბო ძრავის ოპერაცია ხდება, რომელსაც გაზი იწყება დასაკარგი ენერგიას და დამთავრდება გარკვეული ტემპერატურა. ეს უკანასკნელი, როგორც წესი, რამდენიმე გრადუსით მაღალია, ვიდრე მიმდებარე ატმოსფეროს. ეს cooler ტემპერატურა. ასეთი სპეციალური მოწყობილობა განკუთვნილია გაგრილების და შემდგომი კონდენსაციის გამონაბოლქვი ორთქლი. იქ, სადაც capacitors, ზოგჯერ მაცივარი ტემპერატურა გარემოს ტემპერატურა.

სითბოს ძრავა სხეულის გათბობის და გაფართოების არ შეუძლია გაგზავნოს ყველა მისი შინაგანი ენერგიის მუშაობას. ზოგიერთი გათბობის გადაეცემა მაცივარი ერთად გამონაბოლქვი აირები ან ორთქლი. ეს ნაწილი გათბობის შიდა ენერგია აუცილებლად დაკარგა. სამუშაო სითხის დროს წვის საწვავის გამაცხელებელი იღებს გარკვეული რაოდენობით სითბო Q _1. ამდენად, იგი ასრულებს სხვა ნაშრომში, რომლის დროსაც აგზავნის ნაწილი მაცივარი სითბოს: Q ₂ 1.

ძრავის ეფექტურობა ახასიათებს ეფექტურობის ენერგიის გარდაქმნა და გადაცემა. ეს მაჩვენებელი ხშირად იზომება როგორც პროცენტი. ეფექტურობა ფორმულით:

η * A / Qx100%, სადაც Q - დახარჯული ენერგია და - სასარგებლო მუშაობა.

კანონის საფუძველზე კონსერვაციის ენერგეტიკის, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ეფექტურობა ყოველთვის ნაკლები ერთიანობა. სხვა სიტყვებით, კარგი მუშაობა არასდროს არ იქნება მეტი, ვიდრე ხელისუფლებაში.

ძრავის ეფექტურობა - თანაფარდობა სასარგებლო ენერგია მუშაობის იტყობინება გამაცხელებელი. ეს შეიძლება იყოს წარმოდგენილი როგორც ფორმულა:

η = (Q ₁ -Q ₂₎ / Q _1, სადაც Q ₁ - სითბოს მიღებული გამაცხელებელი, და Q ₂ - მისცეს მაცივარი.

სამუშაო სითბოს ძრავა

მიერ გაწეული მუშაობის სითბოს სისტემა, გამოითვლება ფორმულით:

A = | Q _H | - | Q _X |, სადაც A - მუშაობა, Q _H - ოდენობით სითბოს მიღებული გამაცხელებელი, Q _X - თანხის სითბოს off ქულერი.

ეფექტურობის გათბობის სისტემა (ფორმულა):

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

ის თანაფარდობა მუშაობა, რაც ძრავის ოდენობით სითბოს წარმოებული. ნაწილი თბოენერგია დაკარგული დროს ამ გადაცემის.

Carnot ძრავა

მაქსიმალური ეფექტურობა თერმული ძრავის შეინიშნება მოწყობილობა Carnot. ეს არის იმის გამო, რომ ეს სისტემა არის დამოკიდებული მხოლოდ აბსოლუტური ტემპერატურა გამაცხელებელი (თფ) და ქულერი (Tx). ეფექტურობის სითბოს ძრავა ოპერაციული მიხედვით Carnot ციკლის განისაზღვრება შემდეგი ფორმულით:

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

კანონები თერმოდინამიკის გამოთვლა დაშვებული მაქსიმალური ეფექტურობა, რაც შესაძლებელია. პირველად ეს მაჩვენებელი გათვლილი საფრანგეთის მეცნიერი და ინჟინერი Sadi Carnot. მან გამოიგონა გათბობის სისტემა, რომელიც ექსპლუატაციას იდეალური გაზის. იგი მუშაობს ციკლი 2 იზოთერმები და 2 heats. როგორ მუშაობს საკმაოდ მარტივია: გემის გაზის გამაცხელებელი მიეწოდება საკონტაქტო, ისე, რომ სამუშაო სითხის აფართოებს isothermally. ამ შემთხვევაში მოქმედებს და იღებს გარკვეული სითბო. მას შემდეგ, რაც გემის insulate. მიუხედავად ამისა, გაზის გაფართოების, მაგრამ გადახვდებით (გარეშე გათბობის გაცვლა გარემო). ამ დროს, მისი ტემპერატურა მცირდება მაცივარი შესრულება. ამ ეტაპზე გაზის დაუკავშირდა ერთად condenser, რომელშიც ის იძლევა გარკვეული სითბო დროს isometric შემცირება. მაშინ იზოლირების გემის ერთხელ. როდესაც გაზის გადახვდებით შეკუმშული ორიგინალური სახელმწიფო და მოცულობა.

სახეობების

დღესდღეობით არსებობს მრავალი სახის გათბობის სისტემებში, რომლებიც მოქმედებენ სხვადასხვა პრინციპებს და სხვადასხვა საწვავი. მათ აქვთ ეფექტურობა. ესენია შემდეგი:

• შიდა წვის ძრავა (დგუში), რომელიც არის მექანიზმი, სადაც იწვის ნაწილი საწვავის ქიმიური ენერგია გარდაიქმნება მექანიკურ ენერგიად. ასეთი მოწყობილობები შეიძლება გაზის და თხევადი. განასხვავებენ 2 და 4-ინსულტის ძრავები. ისინი შეიძლება ჰქონდეს ციკლი უწყვეტი ოპერაცია. ანალოგიის მომზადება ასეთი საწვავის ნარევები carbureted ძრავები (გარე ნარევი ფორმირება) და დიზელის (შიდა). By ტიპის ენერგიის კონვერტორი იყოფა დგუში, თვითმფრინავი, ტურბინა და კომბინირებული. ეფექტურობა ასეთი მანქანები არ აღემატება სამიზნე 0.5.

• Stirling სისტემა - მოწყობილობა, რომელიც სამუშაო სითხის არის შემოიფარგლება სივრცეში. ეს არის სახის გარე წვის ძრავა. პრინციპი მისი ოპერაციის ეფუძნება პერიოდული გათბობა / გაგრილება სხეულის ენერგიის სარგებელი ცვლილებების გამო მისი მოცულობა. ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე ეფექტური ძრავები.

• ტურბინის (მბრუნავი) ძრავა გარე წვის საწვავის. ასეთი მცენარეების ყველაზე გავრცელებული თბოელექტროსადგურებისათვის.

• ტურბინის (rotor), შიდა წვის ძრავა გამოიყენება თბოელექტროსადგურები პიკი რეჟიმში. არა იმდენად გავრცელებული, როგორც სხვები.

• Turbinovintovoy ძრავის გამო ხრახნები ქმნის thrust. დანარჩენი იგი იღებს იმის გამო, რომ გამონაბოლქვი აირები. მისი სტრუქტურა როტორული ძრავით (აირტურბინული), ლილვის რის propeller.

სხვა სახის გათბობის სისტემებში

• სარაკეტო, turbojet და რეაქტიული ძრავებით, რომლებიც მიღებული thrust გამო გავლენა გამონაბოლქვი აირები.

• მყარი სახელმწიფო დისკები გამოიყენება, როგორც მყარი საწვავი. ოპერაცია, ეს არ ცვლის მისი მოცულობა, და ფორმა. როდესაც მოქმედი გამოყენებული მოწყობილობის ძალიან მცირე ტემპერატურის სხვაობა.

როგორც ეფექტურობის გაზრდა

მიუხედავად იმისა, ეფექტურობის გაზრდის სითბოს ძრავა შესაძლებელი? პასუხი უნდა ვეძებოთ თერმოდინამიკა. ის შეისწავლის ორმხრივი ტრანსფორმაციის სხვადასხვა სახის ენერგია. დადგინდა, რომ შეუძლებელია, გადაიყვანეთ ყველა ხელმისაწვდომი თბოენერგია ელექტრო, მექანიკური და მ. N. ამ კონვერტაცია მათ სითბო ხდება ყოველგვარი შეზღუდვის გარეშე. ეს შესაძლებელია, იმის გამო, რომ ბუნების თბოენერგია საფუძველზე არეული (არეული) მოძრაობის ნაწილაკები.

ძლიერი სხეულის გაათბო up, ასე რომ გადავა მისი შემადგენელი მოლეკულების სწრაფად. შუამდგომლობა ნაწილაკების კიდევ უფრო არაეთიკური. ამასთან ერთად, ყველამ იცის, რომ იმისათვის, მარტივად შეიძლება გადაიქცა ქაოსი, რაც ძალიან ძნელია ორგანიზება.