गर्मी इन्जिन को क्षमता। इन्जिन थर्मल दक्षता - निर्धारण लागि सूत्र

मिसिन को धेरै प्रकार को काम गर्मी इन्जिन को दक्षता जस्ता महत्वपूर्ण आंकडा characterizes। ईन्जिनियरहरु हरेक वर्ष कम इन्धन यसलाई प्रयोग गरेर सबै भन्दा राम्रो परिणाम दिन भनेर अझ उन्नत प्रविधी सिर्जना गर्न खोज्छन्।

थर्मल इन्जिन उपकरण

के हो तपाईं बुझ्न अघि पनि दक्षता (दक्षता), तपाईं कसरी यो संयन्त्र काम गर्दछ बुझ्न आवश्यक छ। यसको सञ्चालनको सिद्धान्त ज्ञान बिना यो सूचक को प्रकृति आंकडा सक्दैन बाहिर। गर्मी इन्जिन उपकरण आन्तरिक ऊर्जा प्रयोग मार्फत काम गर्छ भन्ने छ। कुनै पनि गर्मी इन्जिन धर्मान्तरित जो तापीय ऊर्जा उच्च तापमान मा प्रयोग सामाग्री को यांत्रिक, थर्मल विस्तार गर्न। ठोस-राज्य प्रणाली मात्र पदार्थ को मात्रा, तर पनि शरीर को आकार परिवर्तन गर्न सक्दैन। एक इन्जिन जस्तै को कार्य थर्मोडायनामिक्स को व्यवस्था विषय हो।

सञ्चालनको सिद्धान्त

बुझ्न एक गर्मी इन्जिन कसरी गर्छ क्रममा, यो यसको डिजाइन को आधार विचार गर्न आवश्यक छ। एक हट (हीटर) र चिसो (रेफ्रिजरेटर, chiller): उपकरणको कार्यका लागि दुई शरीर आवश्यक छ। गर्मी इन्जिन (गर्मी इन्जिन को दक्षता) को सञ्चालनको सिद्धान्त आफ्नो प्रकारको मा निर्भर गर्दछ। आगोको भट्टी मा इन्धन बलिरहेको कुनै पनि प्रकारको - अक्सर, एक फ्रिज वाष्प संघनित्र र एक हीटर गर्दछ। एक आदर्श गर्मी इन्जिन को दक्षता निम्न सूत्र छ:

दक्षता = (Tnagrev -।। Tholod) / Tnagrev। एक्स 100%।

यस मामला मा, वास्तविक मोटर दक्षता अनुसार यो सूत्र संग प्राप्त मान कहिल्यै भन्दा बढी गर्न सक्नुहुन्छ। साथै, यो आंकडा माथिको मान कहिल्यै भन्दा बढी हुनेछ। दक्षता सुधार गर्न, प्राय वृद्धि र फ्रिज को हीटर तापमान को तापमान कम। यी प्रक्रियाहरू को दुवै उपकरण को वास्तविक अवस्था सीमित हुनेछ।

दक्षता गर्मी इन्जिन (सूत्र)

सञ्चालन मा, गर्मी इन्जिन सञ्चालन ग्याँस ऊर्जा गुमाउन सुरु र एक निश्चित तापमान गर्न cooled छ जो रूपमा, हुन्छ। उत्तरार्द्ध सामान्यतया केही डिग्री वरपरको वातावरण भन्दा उच्च छ। यो कूलर तापमान। यस्तो विशेष उपकरण ठंडा र निकास बाफ को पछि संक्षेपण लागि डिजाइन। जहाँ capacitors, परिवेश तापमान तल कहिलेकाहीं फ्रिज तापमान छन्।

ताप र विस्तार गरेर गर्मी इन्जिन शरीर काम गर्न यसका सबै आन्तरिक ऊर्जा पठाउन सक्षम छैन। गर्मी केही साथ फ्रिज स्थान्तरण गरिनेछ निकास ग्याँसहरु वा बाफ। गर्मी को यो भाग आन्तरिक ऊर्जा अनिवार्य हराएको छ। हीटर द्वारा इन्धन को दहन समयमा काम तरल पदार्थ गर्मी क्यू ₁ को एक निश्चित मात्रा _{हुन्छ।} Q ₂ <क्यू _1: यसरी यो जो समयमा गर्मी को फ्रिज भाग पहुंचाता अर्को काम एक, कार्य _{गर्दछ।}

इन्जिन दक्षता ऊर्जा रूपान्तरण र प्रसारण मा दक्षता characterizes। यो सूचक अक्सर प्रतिशतको रूपमा मापन गरिएको छ। दक्षता सूत्र:

η * एक / Qx100%, जहाँ क्यू - व्यय ऊर्जा, र - एक उपयोगी काम।

ऊर्जा संरक्षण को व्यवस्था आधारित, हामी दक्षता सधैं एकता भन्दा कम छ भन्ने निष्कर्षमा पुग्न सक्छौं। अर्को शब्दमा, राम्रो काम थप यसलाई शक्ति लिए भन्दा कहिल्यै हुनेछ।

इन्जिन दक्षता - हीटर द्वारा रिपोर्ट काम गर्न उपयोगी ऊर्जा को अनुपात। यो एक सूत्र प्रतिनिधित्व गर्न सकिन्छ:

η = (क्यू ₁ -Q ₂₎ / क्यू ₁ क्यू ₁ wherein - हीटर प्राप्त गर्मी र क्यू ₂ - फ्रिज दिन।

काम गर्मी इन्जिन

गर्मी इन्जिन गरेको काम, सूत्र द्वारा गणना गरिएको छ:

एक = | क्यू _एच | - | क्यू _एक्स | जहाँ एक - काम, क्यू _एच - गर्मी को हीटर प्राप्त रकम, क्यू _एक्स - गर्मी को राशि बन्द कूलर दिइएको।

दक्षता गर्मी इन्जिन (सूत्र):

| क्यू _एच | _{- | क्यू एक्स |) / |} क्यू एच | = 1 _{- | क्यू एक्स | / | क्यू} एच |

उहाँले उत्पादन गर्मी को राशि गर्न इन्जिन बनाउँछ कि काम को अनुपात छ। थर्मल ऊर्जा भाग यस स्थानान्तरण समयमा हराएको छ।

Carnot इन्जिन

थर्मल इन्जिन अधिकतम दक्षता उपकरण Carnot अवलोकन छ। यो कारणले गर्दा यो प्रणालीले हीटर (HI) र कूलर (TX) को निरपेक्ष तापमान मा निर्भर छ भन्ने तथ्यलाई छ। सञ्चालन अनुसार दक्षता गर्मी इन्जिन को Carnot चक्र निम्न सूत्र निर्धारण गरिन्छ:

(स्नातकोत्तर - TX) / स्नातकोत्तर = - TX - स्नातकोत्तर।

सम्भव छ जो अनुमति अधिकतम दक्षता, गणना गर्न थर्मोडायनामिक्स को व्यवस्था। पहिलो पटक यो आंकडा एक फ्रान्सेली वैज्ञानिक र इन्जिनियर Sadi Carnot गणना गरेको छ। उहाँले एक गर्मी इन्जिन, एक आदर्श ग्याँस द्वारा संचालित छ जो आविष्कार। त्यो 2 isotherms र 2 heats एक चक्र मा काम गर्छ। कसरी काम गर्छ एकदम सरल छ: काम तरल पदार्थ isothermally विस्तार भनेर एक ग्याँस हीटर संग पोत, सम्पर्क आपूर्ति भएको छ। यस मामला मा संचालित र गर्मी को एक निश्चित रकम हासिल। पोत ढाक्नु पछि। यो बावजुद ग्याँस विस्तार जारी छ, तर adiabatically (वातावरण संग गर्मी विनिमय बिना)। यस समयमा, यसको तापमान फ्रिज प्रदर्शन गर्न घट्छ। यो बिन्दुमा ग्याँस जसद्वारा यो isometric संकोचन समयमा गर्मी को एक निश्चित रकम दिन्छ एक संघनित्र, संग सम्पर्क छ। त्यसपछि फेरि पोत ढाक्नु। जब ग्याँस adiabatically मूल राज्य र मात्रा गर्न संकुचित छ।

प्रजाति

आजकल कि फरक सिद्धान्तहरू र विभिन्न ईंन्धन मा सञ्चालन गर्मी इन्जिन को धेरै प्रकार छन्। तिनीहरू सबै आफ्नो दक्षता छ। यी निम्न समावेश:

• आन्तरिक दहन इन्जिन (पिस्टन), जहाँ इन्धन रासायनिक ऊर्जा को बलिरहेको भाग यांत्रिक ऊर्जा मा परिवर्तित एक संयन्त्र छ। यस्तो उपकरणहरू ग्याँस र तरल हुन सक्छ। 2- र 4 स्ट्रोक इन्जिन भेद। तिनीहरूले लगातार सञ्चालनको एक कर्तव्य चक्र हुन सक्छ। यस्तो इन्धन मिश्रण को तयारी गर्न analogy मा carbureted इन्जिन र डिजेल (आन्तरिक) (बाह्य मिश्रण गठन संग) छन्। ऊर्जा कनवर्टर को प्रकार द्वारा पिस्टन, जेट, कल विभाजित र संयुक्त छन्। यस्तो मिसिन को दक्षता 0.5 को लक्ष्य भन्दा बढी छैन।

• स्टर्लिंग इन्जिन - यो काम तरल पदार्थ एक सीमित ठाउँ मा छ जो एक यन्त्र। यो बाह्य दहन इन्जिन एक प्रकारको छ। यसको सञ्चालनको सिद्धान्त कारण यसको मात्रा मा परिवर्तन गर्न ऊर्जा उपज एउटा आवधिक ठंडा / ताप शरीर आधारित छ। यो सबैभन्दा कुशल इन्जिन को छ।

• इन्धन बाह्य दहन संग कल (रोटरी) इन्जिन। यस्तो बोट सबै भन्दा साधारण थर्मल पावर स्टेशन हो।

• द कल (रोटर), आन्तरिक दहन इन्जिन शिखर मोडमा थर्मल पावर बोट मा प्रयोग गरिन्छ। त्यसैले अरूलाई धेरै छैन साधारण।

कारण स्क्रू केही गर्न • Turbinovintovoy इन्जिन thrust सिर्जना गर्छ। बाँकी उहाँले निकास ग्याँसहरु कारण प्राप्त गर्दछ। यसको संरचना एक रोटरी इन्जिन छ (ग्याँस टरबाइन), प्रोपेलर धक्का छ सापट जो।

गर्मी इन्जिन अन्य प्रकार

• मिसाइल, turbojet र जेट इन्जिन, कारण निकास ग्याँसहरु को प्रभाव गर्न thrust प्राप्त छन् जो।

• ठोस-राज्य ड्राइव एक ठोस इन्धन रूपमा प्रयोग गरिन्छ। सञ्चालन, यो यसको मात्रा र आकार परिवर्तन गर्दैन। प्रयोग उपकरण सञ्चालन गर्दा अत्यन्तै सानो तापमान फरक छ।

रूपमा दक्षता वृद्धि गर्न सक्छन्

एक गर्मी सम्भव इन्जिन को दक्षता वृद्धि कि? जवाफ थर्मोडायनामिक्स मा खोजे हुनुपर्छ। यो ऊर्जा विभिन्न प्रकारका पारस्परिक परिवर्तन अध्ययन गर्छ। यो यस गर्मी मा उनलाई रूपान्तरण लागि, विद्युत यांत्रिक र एम। एन मा सबै उपलब्ध तापीय ऊर्जा रूपान्तरण गर्न असम्भव छ कि कुनै पनि प्रतिबन्ध बिना ठाउँ लिन्छ स्थापित गरिएको छ। यो कारणले गर्दा तापीय ऊर्जा को प्रकृति को बेकायदा (अस्तव्यस्त) कणहरु को गति आधारित भन्ने तथ्यलाई गर्न सम्भव छ।

मजबूत शरीर माथि खुसीले गदगद छ, त्यसैले छिटो यसको घटक अणु उत्प्रेरित गर्नेछ। कणहरु को गति पनि अधिक बत्तीको ठेगान हुनेछ। यो संग, सबैलाई क्रम सजिलै मिलाउन धेरै गाह्रो छ, जो अराजकता, मा गरिएका गर्न सकिन्छ भनेर थाह छ।