Karûbarên tedawî Efficiency of engine a heat - formula

Realityên nûjen bi karûbarên fireh ên tewr ên thermal. Gelek hewldanên ku bi motorên elektrîkê veguherînin wan hêdî nehiştin. Pirsgirêkên bi peymana elektrîkê yên di xweseriya xweserî de girêdayî, pirsgirêkek mezin bi çareser kirin.

Pirsgirêkên teknolojî yên bazara enerjiya elektrîkê hîn hîn jî têkildar in, lêgerîna wan demdirêjê dirêjtirîn. Taybetmendiyên lezgîn ên wesayîtên elektrîkî ji van otomobîlên li ser komên dagirker ên navxweyî ne.

Pêvên yekem ku ji pîşesazên hybrid damezirandin dikarin bi karûbarên hawîrdewletiyê çareser bikin ku di megacitiesan de çareser bikin.

Hinek dîrok

Hêviya veguherîna enerjiya hilberê di enerjiya enerjiyê de di demên kevnar de tê zanîn. 130 BZ: Fîlosopher Heron a Alexandria-şev-ê-êlipil - bi serdanan. Ewrûpa, ku bi tîrêjek tije tije ye, di bin çalakiya jûpên ku ji wê derê vekişîna nav rotasyonê hat. Ev prototype ya turbinesên kevn ên ku di van rojan de nehatin serîlêdanê nedîtin.

Di salên dirêj û sedsala pêşxistina felsefê de tenê tenê pêçek amusing bû. Di 1629 de Îtalya D. Branci turbine çalakiyek çêkir. Steam set in motion a disk with blades.

Ji vê derê, pêşveçûnên lezgîn ên firotanên steam dest pê kir.

Mifteya Tîrmehê

Guhertina veguherîna enerjiya navxweyî di nav enerjiya tevgera deverên makîneyên mekanîzmayên di makînên thermal de tê bikaranîn.

Çemên sereke yên makîneyên sereke hene (heya pergala ku ji bo derveyî enerjiya derveyî derveyî), laşê karker (ew bandorek karekî karûbar dike), sarinc.

Heater tête çêkirin ku destûrê dide ku laşê karker bi hêza enerjiya navxweyî têra şandin, karê karê karûbar. Fermîner enerjiyê zêde dike.

Kîteya sereke ya kapîtal e ku kapasîteya stratejên thermal e. Ev nirx dide nîşanî ka çiqas enerjiyê ji bo germkirina mesrefê tête kirin li ser xebatên karûbar. Bila kêrhatî, baştirîn performansa makîneyê, lê ev nirx nikare 100% zêde ne.

Guhdarkirina kapîtaliyê

Bila heater ji ji derveyî enerjiyê wek Q _{1 re bigire .} Paşê karker dixebitîne A, dema ku enerjiyê da ku ji bo rezberê Q _{2 bû .}

Li gor nirxandina bingehîn, nirxê krîza karanîna hesabê bike:

Η = A / Q ₁ . Em dizanin ku A = Q ₁ - Q _2.

Ji ber vê yekê, kapasîteya înternetê ya germ, ku formula wê forma η = (Q ₁ - Q ₂ ) / Q ₁ = 1 - Q ₂ / Q _1, ji me re encamên jêrîn hilbijêre:

• Enerjiyê nikare 1 (yan 100%) nabe!
• Ji bo zêdekirina vê nirxê, an jî di zêdebûna enerjiyê de ji heater an kêmbûna kêmbûna enerjiyê ve hatî germayî ye;
• Zebûrkirina enerjiya heaterê bikin ku guhertina di kalîteya niftê de;
• Ji bo kêmkirina enerjiya enerjiyê dide dayîn, destûr dide ku taybetmendiyên hûrgelan yên înternetê bigirin.

Enerjiya germ îdeal

Ma ew gengaz e ku pisporek pisporê çêbikin, kapasîteya ku herî zêde (îdeolojî - wekhev% 100) ye? Fîzîkî û fîzîkî a Sadi Carnot yê fîzîkî ya fîzîkî ya teoretîkî ya hewldanên vê pirsê bibînin. Di sala 1824 de, hesabên teorîkî yên pêvajoyên di gazê de pêk hatin.

Pêşniyarên sereke yên di makînek îdeolojî de dikare wekî pêvajoyên ku bi gazek îdeal ve têne guhartin tê binirxandin. Em bi pêvajoya gazê dest bi destpêkê termî T- ₁ . Gelek germbûna hewceyê ji bo vê yekê Q Q _1. Piştî Gazê bêyî zehfê zêde dibe (pêvajoyek adabî). Heya T _2-ê gihîştî Termê, gazê germî ye, hemî germî ye, qaçaxa Q ₂ li ser rezberê veguherîne. Vegerîna gazê ya dewletê ya niştimanî bi awayek adetî ye.

Enerjiya ku ji bo hesabên rastîn ên îdeolojî ya Carnot thermal wekhevkirina nirxê germahiya germê di navbera germên germ û germê de heya heater heye. Ew xuya dike: η = (T ₁ -T ₂ ) / T _1.

Enerjiya gengaziya germî ya tedbîre, formula ku bi awayekî form heye: η = 1 - T ₂ / T ₁ , tenê li ser germkirina heater û şilker girêdayî ye û dikare ji 100% zêdetir ne.

Her wiha, pêwendiya me dike ku em îspat bikin ku kapasîteya thermalên thermal wekhev dibe ku tenê yek ji dema ku rezberê temamî hema hejmar derbas dibe. Wekî ku hûn dizanin, ev nirxek nereng e.

Hesabên teorotîk ên Carnot me destnîşankirin ku ji bo makîneya thermal a designê herî zêde diyar bikin.

Theorem ji aliyê Carnot ve tê nîşandan. Mînakek tedbîrekî berevajî li ser her rewş nikare ne ku kapîtaliyek mezintir ji hêla îngomeya germ ya ideal.

Mînakek pirsgirêka çareseriyê

Nimûne 1. Hînbûna makîneya thermal ê çi ye, eger hefa heater 800 S С e, û germahiya avê ya 500 yî ye?

T ₁ = 800 ^о С = 1073 К, ΔT = 500 ^о С = 500 К, η -?

Solution:

Bi تعریفa: η = (T ₁ - T ₂ ) / T _1.

Em ne germê nermê, lê ΔT = (T1-T ₂ ), hence:

Η = ΔT / T ₁ = 500 K / 1073 K = 0.46.

Bersiv: Efficiency = 46%.

Mînak 2. Dema ku bi bihayê xercê kirîna enerjiya heaterê, karê karbidest a 650 J tête çêkirin, ku pargala kirina kirîna germê ya îdeolojîk an idol bike.

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

Solution:

Di vê pirsgirêkê de em li ser sazkirina sazkirina thermal, bi kapasîteya ku ji hêla formula ve tê hesibandin dipeyivin:

Η = A / Q _1.

Ji bo ku hebûna germkirina heater, em formula ku ji bo kapîtalîzmê ya makîneya thermal ideal tê bikaranîn:

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

Guhertinên mathematîkî yên pêşniyaz kirin, em dihêle:

T ₁ = T ₂ / (1-η).

T ₁ = T ₂ / (1-A / Q ₁ ).

Em comput

Η = 650 J / 1000 J = 0.65.

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

Bersiv e: η = 65%, T ₁ = 1142.8 K.

Mercên rastîn

Amûr ya germê îdeolojî tête çêkirin ku pêvajoyên îdeal hesab dike. Karê tenê tenê di pêvajoyên isothermal de pêk tê, mezinbûna wê ya ku li gor grafiya Carnot çêdibe girêdayî ye.

Bi rastî, ew ne gengaz e ku ji bo pêvajoya guhartina germê ya pêvajoya guhertina dewleta gazê çêbikin. Ti materyal hene ku dê lihevhatina germê bi derheqê derdorê re bikin. Pêvajoyek adabiyat e ku ne. Di rewşeke germê de, germahiya gazê hewce ne guhertin.

Enerjiya fabrîkên thermal yên ku di rewşên rastîn de hatine çêkirin, ji hêla kapasîteyên îdeal ên girîng ên cuda hene. Em dizanin ku pêvajoya di pîşesazên rastîn de pir bi lez e ku guherîniya enerjiya thermal a hundirê di dema pêvajoyê de hebûna pêvajoya guhertina wê dikare ji hêla germê ji germê ve veguhestina veguhestinê ve nabe.

Enginesên din ên thermal

Karûbarên rastîn ên li ser giyayên din

• Otto cycle: pêvajoyê ji bo nirxa unchanged veguhastir dibe, pêvajoya vekirî çêkir;
• Diesel cycle: isobar, adiabat, isochor, adabab;
• Gas turbine: pêvajoyeke ku di zextek domdar de pêk tê, pêvajoya pêvajoyek adabî veguherî ye, çuçika dûr dike.

Ji bo pêvajoyên rastîn ên ku di teknolojiyên rastîn de (ji bo ku heqê wan bi îdealên nimûne) bi şertên teknolojiya teknolojî ne derbas dibe. Enerjiya fîlmên thermal pir kêm e, heta ku di heman demê de mercên şertên germî wekî hesabê germbûna îdeolojî hesab bikin.

Lê belê rola nimûneya pîşesaziya ji bo kapasîteya Carnot cycle kêm bike, ji ber ku ev pêvajoya xebata xebatê li ser karûbarên rastîn ên rastîn.

Wateyên guhertina kapîtalê

Ji berhevkirina pîşesaziyên tedawî û tedawî yên rastîn ên rastîn e, ew eşkere ye ku germahiya sarrêk nikare kesek nabe. Bi gelemperî fermer tête atmosfer tê dîtin. Germahiya atmosferê tenê bi hesabê hema hema hema tête qebûl kirin. Vebijêr dide ku germbûna kêlîk bi germên gazê yên pişesaziyê wekhev in, wek ku bi muxalîfên navxweyî yên navxweyî (nifşa ICE-ê) ye.

ICE di cîhana me de makîneyeke herî thermal e. Enerjiya enerjiya germê di vê rewşê de li ser germê avê ava dibe. Ciyawaziyên girîng ên di navbera ICE û engamên steam de fonksiyonên karûbarên heater û laşê karker ên di mîzê de ziravê de ne. Çewandin, tevlîheviya zextê li ser deverên rêbazê ava dike.

Bi zêdebûna germê karanîna xebatên karanînê têne dîtin, girîngiya şexsên gazê biguherînin. Mixabin, ew bêyî ku sînor bêyî vê yekê nabe. Her tiştê ku ji çarçoveya firotanê ya firotanê ve têne çêkirin, pişkek xurt dike. Berxwedana germê yên wesayîtên sereke yên taybet ên mîzîkî ye, û her weha derfeta ku bi bandoriya bandoriya bandor bike.

Nirxên enerjiya kapîtalê

Heke em bi tîrêjê turbine digel avahiya hundirê ya 800 K û gazê ya 300 k K, têbaweriya vê makîneyê 62% e. Di rastiyê de, ev nirxê ji sedî 40% ne. Wekî kêmkirina kêmbûna winda ji bo xaniyê turbine tête kirin.

Nirxa herî bilind ya kargeriyên dagirkirina navxweyî di 44% de ne. Zêdekirina vê nirxê pêşerojê pêşerojê ye. Guhertina materyalên materyal, mêvanan pirsgirêk e ku li ser hişmendiya mirovan mirov kar dike.