Дулааны хөдөлгүүрийн үр ашгийг. Хөдөлгүүрийн дулааны үр ашиг - тодорхойлох томъёо

машин олон төрлийн ажил дулааны хөдөлгүүрийн үр ашгийг зэрэг чухал ач холбогдолтой зураг шинж. Жил бүр инженерүүд бага шатахуун үүнийг ашиглан хамгийн сайн үр дүн өгдөг байсан нь илүү дэвшилтэт арга техникийг бий эрэлхийлдэг.

Дулааны хөдөлгүүр багаж

Та юу ойлгож өмнө үр ашиг (үр ашиг), та энэ механизм хэрхэн ажилладгийг ойлгох хэрэгтэй. түүний үйл ажиллагааны зарчим, мэдлэг бол энэ үзүүлэлт мөн чанарыг олохын чадахгүй. Дулааны хөдөлгүүр нь дотоод эрчим хүч ашиглах замаар ажил хийдэг төхөөрөмж юм. Ямар ч дулаан машин хөрвүүлдэг дулааны эрчим хүчийг өндөр температурт ашигласан материалын механик, дулааны тэлэлтийн байна. хатуу төрийн систем нь зөвхөн бодисын хэмжээ, бас биеийн хэлбэр өөрчилж чадахгүй. Ийм хөдөлгүүрийн ажиллагааны термодинамикийн хууль хамаарна.

үйл ажиллагааны зарчим

дулааны хөдөлгүүр вэ ойлгохын тулд, энэ нь түүний дизайны үндсийг авч үзэх шаардлагатай байна. Халуун (халаагч), хүйтэн (хөргөгч, chiller): төхөөрөмжийн үйл ажиллагаа нь хоёр биеийг шаарддаг. Дулааны хөдөлгүүр (дулаан хөдөлгүүрийн үр ашгийг) үйл ажиллагааны зарчим нь өөрсдийнх нь төрлөөр хамаарна. зууханд түлш шатаах ямар төрлийн - Ихэнхдээ, хөргөгч уур конденсатор болон халаагч үйлчилдэг. нь хамгийн тохиромжтой дулааны хөдөлгүүрийн үр ашгийг дараах томъёогоор юм:

Үр ашиг = (Tnagrev -.. Tholod) / Tnagrev. х 100%.

Энэ тохиолдолд бодит моторт үр ашиг нь хэзээ ч энэ томъёогоор заасны дагуу олж авсан үнэ цэнийг хэтэрч болно. Мөн энэ тоо нь хэзээ ч дээрх утгаас хэтрэхгүй байна. үр ашгийг сайжруулахын тулд олон удаа нэмэгдүүлэх, хөргөгчинд халаагч температур температурыг бууруулах. Эдгээр үйл явц нь аль аль нь тоног төхөөрөмж, бодит нөхцөл хязгаарлагдмал байх болно.

Үр ашгийг дулааны хөдөлгүүр (томъёо)

үйл ажиллагаа явуулж байгаа, дулааны хөдөлгүүр нь үйл ажиллагаа нь байгалийн хийн эрчим хүчийг алдаж эхэлдэг бөгөөд тодорхой температурт хөргөнө ямар байдлаар тохиолддог. Сүүлийнх нь ихэвчлэн эргэн тойрны уур амьсгалд илүү хэдэн градус өндөр байна. Энэ нь сэрүүн температур. хөргөх болон яндангийн уур дараагийн конденсаци зориулсан Ийм тусгай төхөөрөмж. Хаана конденсатор, орчны температур доод заримдаа хөргөгч температур байдаг.

Халаах болон өргөжүүлэх замаар дулааны хөдөлгүүр нь биеийн ажлыг хийх бүх дотоод энерги илгээж чадахгүй байна. дулааны Зарим хамт хөргөгчид шилжүүлсэн болно утааны хий , эсвэл уур. дулааны энэ хэсэг нь дотоод эрчим хүч зайлшгүй алдсан байна. халаагчийн гэхэд түлшний шаталтын үед ажиллаж шингэн дулааны Q ₁ тодорхой тоо хэмжээ _{авдаг. 2} 1 Q: Тэгэхээр энэ нь бас нэг ажил нь, дулааны хөргөгчинд хэсгийг дамжуулдаг бөгөөд энэ үеэр _{хийдэг.}

Хөдөлгүүрийн үр ашигтай эрчим хүчний хөрвөлт болон дамжуулах үр ашигтай шинж. Энэ үзүүлэлт нь ихэвчлэн хувиар хэмжигдэнэ. Үр ашгийг томъёо:

η * A / QX100%, хаана Q - зарцуулсан эрчим хүч, - ашигтай ажил.

энерги хадгалагдах хууль дээр үндэслэн бид үр ашиг нь үргэлж эв нэгдлийн бага байна гэж дүгнэж болох юм. Өөрөөр хэлбэл, сайн ажил хэзээ ч хүчийг авч илүү байх болно.

Хөдөлгүүрийн үр ашгийг - халаагч мэдээлсэн ажил нь ашигтай эрчим хүчний харьцаа. Энэ нь дараах томъёогоор байдлаар илэрхийлж болно:

η = (А ₁ -Q ₂₎ / Q ₁ Q _1, үүгээр - халаагч авсан халаалт, Q ₂ - хөргөгч өгөх.

Ажлын дулааны хөдөлгүүр

Дулааны хөдөлгүүр хийсэн ажил, томъёогоор тооцно:

A = | Q _H | - | Q _X | хаана A - ажил, Q _H - халаагч хүлээн авсан дулааны хэмжээ, Q _X - дулааны хэмжээ нь унтраах сэрүүн өгсөн.

Үр ашгийг дулааны хөдөлгүүр (томъёо):

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

Тэр үйлдвэрлэсэн дулааны хэмжээ нь хөдөлгүүрийг болгодог ажлын харьцаа юм. дулааны эрчим хүчний нэг хэсэг нь энэ шилжүүлэх үед алдсан байна.

Carnot хөдөлгүүр

Дулааны хөдөлгүүр хамгийн их үр ашиг төхөөрөмж Carnot ажиглагдаж байна. Энэ нь энэ систем нь зөвхөн халаагч (TH) болон сэрүүн (TX) абсолют температур хамааралтай гэдгийг явдал юм. Үр ашигтай дулааны хөдөлгүүр дагуу үйл ажиллагаа явуулж байгаа Carnot мөчлөгийн дараах томъёогоор тодорхойлно:

(TN - TX) / TN = - TX - TN.

Термодинамикийн хуулиуд зөвшөөрөгдсөн хамгийн их үр ашиг, боломжтой тооцох. анх удаа энэ тоо Францын эрдэмтэн, инженер Sadi Carnot тооцож байна. Тэрээр дулааны хөдөлгүүр нь хамгийн тохиромжтой хий ажиллуулдаг юм зохион бүтээжээ. Тэрээр 2 isotherms, 2 өрнөж нь мөчлөгийн ажилладаг. Хэрхэн ажилладаг нь маш энгийн: ажлын шингэн isothermally тэлж Ингэснээр хийн халаагуур бүхий хөлөг онгоц, Харилцах нийлүүлсэн юм байна. Энэ тохиолдолд энэ нь үйл ажиллагаа явуулж, дулаан нь тодорхой хэмжээний олж авна. хөлөг онгоц нь тусгаарлан дараа. Гэсэн хэдий ч, хийн өргөжүүлэх байна, гэхдээ (байгаль орчин нь дулаан солилцох ямар ч) adiabatically. Энэ үед түүний температур хөргөгч гүйцэтгэлийн буурна. Энэ үед хий конденсатор, үүгээр энэ нь isometric агшилтын үед дулааны тодорхой хэмжээний өгдөг нь холбоо барьж байна. Дараа нь дахин савыг тусгаарлан. хийн adiabatically анхны төр, хэмжээс хүртэл шахсан бол.

зүйл

Өнөө үед өөр өөр зарчим, янз бүрийн түлшийг дээр ажилладаг дулааны хөдөлгүүр маш олон төрөл байдаг. Тэд бүгд өөрсдийн үр ашгийг байна. Үүнд:

• Дотоод шаталтын хөдөлгүүр (поршений), түлш, химийн энерги шатаж буй хэсэг нь механик энерги болгон хувиргаж байгаа механизм юм. Ийм төхөөрөмж байгалийн хий, шингэн байж болох юм. 2- 4 харвалт хөдөлгүүр нь ялгах. Тэд тасралтгүй үйл ажиллагааны үүрэг циклийг байж болох юм. Ийм түлшний холимог бэлдэх нь төсөөтэй болон дизель (дотоод) (гадаад хольц үүсэх нь) carbureted хөдөлгүүр юм. эрчим хүчний хөрвүүлэгч төрлөөр поршений, тийрэлтэт, цахилгаан үүсгүүрийн болгон хувааж, нэгтгэж байна. Ийм машин үр ашиг 0.5 зорилтыг хэтрэхгүй.

• Стерлингийн хөдөлгүүр - нь ажиллаж байгаа шингэн нь давчуу орон зайд нь төхөөрөмж. Энэ нь гадаад шаталтын хөдөлгүүрийн нэг төрөл юм. түүний үйл ажиллагааны зарчим улмаас түүний эзэлхүүний өөрчлөлт эрчим хүчний гарц нь тогтмол хөргөх / халаалтын бие дээр суурилсан байна. Энэ нь хамгийн үр ашигтай хөдөлгүүр нэг юм.

• түлшний гадаад шаталтын нь турбин (эргэлтэт) хөдөлгүүр. Ийм ургамал хамгийн түгээмэл дулааны цахилгаан станцууд юм.

• турбин (сэнс), дотоод шаталтын хөдөлгүүр оргил горимд дулааны цахилгаан станцад ашиглаж байна. бусдын адил нийтлэг зүйлс тийм их биш.

улмаас эрэг зарим • Turbinovintovoy хөдөлгүүр санааг бий болгож байна. Үлдсэн тэр утааны хийн улмаас хүлээн авна. Түүний бүтэц нь эргэлдэх хөдөлгүүр нь (хийн турбин) нь гол хөдөлгүүр түлхэж байна.

Дулааны хөдөлгүүр бусад төрлийн

• Пуужингийн, тийрэлтэт болон тийрэлтэт хөдөлгүүр, улмаас утааны хийн нөлөөг санааг олж авсан байна.

• Хатуу төрийн хөтчүүд нь хатуу түлш болгон ашиглаж байна. үйл ажиллагаа, энэ нь түүний хэмжээ, болон хэлбэр өөрчлөгдөж байна. ашиглаж тоног төхөөрөмж ажиллаж байгаа үед маш бага температурын зөрүү юм.

үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжтой байдлаар

аль нь дулааны хөдөлгүүрийн үр ашгийг нэмэгдүүлэх үү? Хариулт нь Термодинамикийн нь эрж хайх ёстой. Энэ нь эрчим хүчний төрөл бүрийн харилцан өөрчлөлтийг судалдаг. Энэ нь энэ халуунд болгон хувиргах, цахилгаан механик, м. Н боломжтой бүх дулааны энергийг хувиргах боломжгүй юм ямар ч хязгаарлалт байхгүй явагддаг нь тогтоогдсон байна. Энэ нь дулааны эрчим хүчний чанар тоосонцор disordered (замбараагүй) хөдөлгөөнийг үндэслэсэн гэдгийг боломжтой юм.

хүчтэй байгууллага нь хүртэл дулаарсан байна, тийм болохоор хурдан түүний бүрэлдэхүүн хэсэг молекулыг шилжих болно. хэсгүүдийн хөдөлгөөн улам тогтворгүй болж байна. Энэ хамт хүн бүр дараалал амархан эмх замбараагүй, зохион байгуулах нь маш хэцүү байдаг болж хувирсан байх болно гэдгийг мэддэг.