열 엔진의 효율성. 엔진 열효율 - 결정하는 수식

기계의 많은 종류의 작품은 열 엔진의 효율성과 같은 중요한 그림의 특징. 엔지니어 매년 적은 연료로 사용에서 최상의 결과를 줄 것이다 더 진보 된 기술을 만들기 위해 노력한다.

열 엔진 장치

당신이 무엇인지 이해하기 전에 효율성 (효율성), 당신은이 메커니즘의 작동 방식을 이해할 필요가있다. 그 작동 원리에 대한 지식이 없다면이 지표의 성격을 알아낼 수 없습니다. 열 엔진은 내부 에너지의 사용을 통해 작업을 수행하는 장치이다. 변환 상관 열기관 열 에너지를 높은 온도에서 사용되는 재료의 기계적, 열팽창. 고체 시스템은 물질의 양뿐만 아니라 신체의 모양을 변경할 수 없습니다. 이러한 엔진의 동작은 열역학의 법칙이 적용됩니다.

작동 원리

열 엔진을 수행하는 방법을 이해하기 위해서는 설계의 기초를 고려할 필요가있다. 뜨거운 (히터)과 저온 (냉장고, 냉동기) 장치의 동작을 두 개의 체를 필요로한다. 열 엔진 (열 엔진의 효율성)의 작동 원리는 그 종류에 따라 달라집니다. 퍼니스에서 연료 연소의 종류 - 종종 냉장고 증기 응축기 및 난방 기능한다. 이상적인 열 엔진의 효율은 다음 식이다 :

효율 = (Tnagrev -.. Tholod) / Tnagrev. X 100 %.

이 경우, 실제 모터 효율이 식에 따라 구한 값을 초과 할 수 없다. 또한,이 그림은 위의 값을 초과하지 않을 것입니다. 효율성을 개선하기 위해, 더 자주 증가와 냉장고의 히터 온도의 온도를 감소시킨다. 이러한 프로세스는 모두 장비의 실제 조건으로 제한됩니다.

효율 열기관 (화학식)

동작시에, 열 엔진 작동 가스의 에너지를 잃기 시작하여 소정 온도로 냉각 된 바와 같이 발생한다. 후자는 일반적으로 주변의 대기보다 몇도 높다. 이 쿨러 온도. 냉각 배기 증기 후속 축합을 위해 설계된 특별한 그런 장치. 어디 커패시터, 주위 온도 아래 때로는 냉장고 온도가있다.

가열 및 확장에 의한 열 엔진 본체는 일을하는 모든 내부 에너지를 보낼 수 없습니다. 열의 일부는 함께 냉장고에 전송 될 배기 가스 또는 증기. 열이 부분의 내부 에너지는 필연적으로 손실됩니다. 히터에 의한 연료의 연소시의 작동 유체는 열 Q _(1)의 일정량을 _얻는다. Q ₍₂₎ (1) : 따라서는 열 냉장고의 일부를 전송하는 동안 다른 작업 A를 _행한다.

엔진 효율은 에너지 변환 및 전송의 효율성을 특징. 이 표시등은 종종 백분율로 측정됩니다. 효율성 식 :

η * A / Qx100 %, 여기서 Q - 에너지 소비, 그리고 - 유용한 작업.

에너지 보존의 법칙을 바탕으로, 우리는 효율이 항상 1보다 작다는 것을 결론을 내릴 수있다. 즉, 좋은 작품은 권력을 잡은 이상 없을 것.

엔진 효율 - 히터에 의해보고 된 작업에 유용한 에너지의 비율. 이를 수식으로 표현 될 수있다 :

η = (Q ₁ -Q ₂₎ / ₁ Q Q ₁ 항 - 히터로부터 열, Q ₂ - 냉장고를 제공한다.

작업 열 엔진

열 엔진에 의해 수행 된 작업은 공식에 의해 계산된다 :

A = | Q의 _H | - | Q의 _X는 |하는 곳 - 일, _H Q - 상기 히터로부터의 가열 량은 Q _X는 - 열량 냉각기 오프 주어진.

효율 열기관 (식) :

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

그는 생산되는 열의 양에 엔진을 만드는 작업의 비율이다. 열 에너지의 일부는이 전송 중에 손실됩니다.

카르노 엔진

열 엔진의 최대 효율은 카르노 장치에서 관찰된다. 이는 시스템이 단지 히터 (TH)와 냉각기 (전송)의 절대 온도에 의존한다는 사실이다. 동작에있어서 효율 열기관 카르노 사이클은 다음 식에 의해 결정된다 :

(TN - 전송) / 테네시 = - 송신 - 테네시.

열역학의 법칙이 가능합니다 허용 된 최대 효율을 계산합니다. 처음이 그림은 프랑스의 과학자와 엔지니어 사디 카노트 계산했다. 그는 이상 기체에 의해 운영되는 열 엔진을 발명했다. 그녀는 2 등온선 2 가열의주기에서 작동합니다. 그것이 작동하는 방법은 매우 간단합니다 : 작동 유체는 등온 팽창 있도록 가스 히터와 선박, 연락처를 공급합니다. 이 경우에는 동작하고 열 일정량을 얻는다. 선박 절연을 한 후. 그럼에도 불구하고, 가스는하지만 단열 (환경과의 열 교환없이), 확장하고 있습니다. 이 때, 온도는 냉장고 성능 저하된다. 이때 가스는 등척성 수축 동안 가열 일정량 제공함으로써 콘덴서와 접촉된다. 그런 다음 다시 혈관을 절연. 가스는 단열 원상태 부피로 압축되면.

종

요즘 다른 원칙과 다른 연료에서 작동 열 엔진의 많은 종류가 있습니다. 그들은 모두 자신의 효율성을 가지고있다. 이들은 다음과 같습니다 :

• 연료의 화학 에너지를 연소 부 기계적 에너지로 변환하는 장치이며, 내연 기관 (피스톤). 이러한 장치는 가스와 액체 일 수있다. 2 및 4 행정 엔진을 구별. 그들은 연속 운전의 듀티 사이클을 가질 수있다. 연료 혼합물의 제조 유사하게, 경유 (내부) (외부 혼합물의 형성) 탄소와 화합 엔진이다. 에너지 컨버터의 유형으로 피스톤 제트 터빈으로 분할 및 결합된다. 그런 기계의 효율은 0.5의 목표를 초과하지 않습니다.

• 스털링 엔진 - 작동 유체가 밀폐 된 공간에있는 장치. 그것은 외부 연소 엔진의 일종이다. 그 작동 원리로 인해 부피 변화에 따른 에너지 수율 주기적 냉각 / 가열 체에 기초한다. 이것은 가장 효율적인 엔진 중 하나입니다.

• 연료의 외부 연소와 터빈 (회전) 엔진. 이러한 식물은 가장 일반적인 화력 발전소입니다.

• 터빈 (로터)는, 내연 기관의 피크 모드에서 화력 발전소에 사용된다. 다른 사람과 같은 일반적인 너무 많이하지 않습니다.

때문에 나사의 일부 • Turbinovintovoy 엔진은 추력을 생성합니다. 나머지는 그 배기 가스로 인해받습니다. 그 구조는 로터리 엔진 (가스 터빈), 프로펠러 샤프트 눌려있는.

열 엔진의 다른 유형

• 미사일 터보 제트 및 제트 엔진에 의한 배기 가스의 영향에 추력을 얻을 수있다.

• 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD)는 고체 연료로 사용된다. 동작에서, 그것의 볼륨과 모양을 변경하지 않습니다. 사용되는 장비를 작동 할 때 극단적으로 작은 온도 차이입니다.

효율성을 높일 수있는 바와 같이

가능한 열 엔진의 효율을 증가 여부? 대답은 열역학에서 추구해야합니다. 그것은 에너지의 다른 유형의 상호 변환을 연구. 이 열로 변환하기위한 전기적, 기계적 및 m. N. 가능한 모든 열 에너지로 변환하는 것은 불가능 어떠한 제한없이 일어나는 것이 확립되었다. 이는 열 에너지의 특성은 입자의 무질서한 (혼돈)의 움직임에 기초한다는 사실에있다.

강한 본체는 예열되기 때문에, 그 속도 성분의 분자를 이동한다. 입자의 움직임은 더욱 불규칙하게 될 것이다. 이와 함께, 모두가 순서를 쉽게 정리하기가 매우 어려운 혼란으로 전환 될 수 있다는 것을 알고있다.