አሰላለፍ, ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት እና ትምህርት ቤቶች
ሙቀት ፕሮግራሞች ያለው ውጤታማነት. አንድ ሙቀት አንቀሳቃሽ ውጤታማነት - ቀመር
ዘመናዊ እውነታዎች ሙቀት ፕሮግራሞች ሰፊ ክወና ይጠይቃሉ. በርካታ ሙከራዎች ውድቀት በማግኘት ላይ ሳለ የኤሌክትሪክ ሞተርስ ጋር እነሱን ለመተካት. ገዝ ሥርዓቶች ውስጥ ኃይል ክምችት ጋር የተያያዙ ችግሮች, ታላቅ ችግር ጋር መፍትሔ ነው.
ያላቸውን የረጅም ጊዜ ጥቅም ላይ የተመሠረተ በማምረት ኃይል የባትሪ ቴክኖሎጂ አሁንም አግባብነት ችግሮች. የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች የፍጥነት ባህሪያት መኪኖች ውስጥ ሰዎች, ውስጣዊ ለቃጠሎ ሞተሮች የራቀ ነው.
ዲቃላ ሞተሮች ፍጥረት ውስጥ የመጀመሪያው ደረጃዎች ጉልህ የአካባቢ ችግሮችን መፍታት, በከተማ አካባቢዎች ውስጥ በሚያስመስል ልቀት መቀነስ ይችላሉ.
አንድ ትንሽ ታሪክ
Kinetic ኃይል ወደ በእንፋሎት ኃይል ለውጥ ሊኖር ከጥንት ጀምሮ ይታወቃል. 130 ዓክልበ: ፈላስፋው Geron Aleksandriysky ታዳሚ የእንፋሎት አሻንጉሊት የቀረበው - eolipil. በእንፋሎት ጋር የተሞላ ሉል, ከእሷ አውሮፕላኖች የያዘው ተጽዕኖ ሥር ሽክርክር ወደ መጣ. ማመልከቻ ጊዜ ዘመናዊ የእንፋሎት ተርባይን ይህ ለሙከራ አልተገኘም.
ብዙ ዓመት እና ክፍለ ዘመን ፈላስፋ ልማት ብቻ አዝናኝ መጫወቻ ተደርጎ ነበር. በ 1629 የጣሊያን ዲ ብራንካ አንድ አይመለከትም ተርባይን ፈጥሯል. ባለትዳሮች እንቅስቃሴ ውስጥ ስለት ያቀረቡት ዲስክ ተዘጋጅቷል.
በዚያ ቅጽበት ጀምሮ የእንፋሎት ሞተሮች ያለውን ፈጣን ልማት ጀመረ.
ሙቀት ፕሮግራም
ያለው ለውጥ ውስጣዊ ኃይል ውስጥ ጥቅም ላይ ማሽን ክፍሎች እና ስልቶች እንቅስቃሴ የኃይል ወደ ነዳጅ ሙቀት ፕሮግራሞች.
ማሽኖች ዋና ክፍሎች: አንድ ማሞቂያ (ሥርዓት ውጭ ሆነው ኃይል መቀበል), የሥራ አካል (ሀ ጠቃሚ ውጤት ያከናውናል), ማቀዝቀዣ.
የስራ ፈሳሽ ጠቃሚ ሥራ ውስጣዊ ኃይል በቂ ክምችት ለመሰብሰብና የ ማሞቂያ የተዘጋጀ ነው. ማቀዝቀዣ ከመጠን ያለፈ ኃይል ይወስዳል.
ብቃት ያለው ዋና ባሕርይ ሙቀት ፕሮግራሞች መካከል ብቃት ይባላል. ይህ መጠን ኃይል ክፍል ወደ ጠቃሚ ሥራ ለማከናወን አሳልፈዋል ስለሄደ አልተገኘ ምን ያሳያል. ከፍ ያለውን ቅልጥፍና, ማሽኑ ላይ ጠቃሚ ክወና, ነገር ግን ይህን ዋጋ 100% መብለጥ አይችልም.
ብቃት ስሌት
ጥ 1 እኩል ማሞቂያ በውጪ ያገኘው ኃይል እንመልከት. የኃይል የተሰጠው ማቀዝቀዣ ጥ 2 ሳለ መሣሪያዎች አካል, ሥራ A አደራ.
ውሳኔ ላይ በመመርኮዝ, ቅልጥፍና ዋጋ ለማስላት:
η = ሀ / ጥ 1. እኛ መገመት መሆኑን A = ጥ 1 - ጥ 2.
በመሆኑም ሙቀት አንቀሳቃሽ ቅልጥፍና, ይህም ያለውን ቀመር η የተሰጠ = (ጥ 1 - ጥ 2) / ጥ 1 = 1 - ጥ 2 / ጥ 1, የሚከተሉትን ድምዳሜዎች ያስችልዎታል:
- ብቃት 1 (ወይም 100%) መብለጥ አይችልም;
- አንድ ማሞቂያ ከተገኘው ኃይል ወይም ጉልበት የተሰጠ ማቀዝቀዣ ውስጥ መቀነስ ወይ ውስጥ መጨመር አለበት ይህ መጠን ከፍ ለማድረግ;
- የ ማሞቂያ ኃይል ነዳጅ ጥራት ለውጥ ለማሳካት እየጨመረ;
- ወደ ማቀዝቀዣ ይሰጣል, ጉልበት መቀነስ ወደ ሞተሮች ንድፍ ባህሪያትን ለማሳካት ያስችለዋል.
አንድ ተስማሚ ሙቀት ፕሮግራም
እንዲህ ሞተር ፍጥረት ይቻላል, (ሃሳባዊ ውስጥ - 100% ጋር እኩል) ከፍተኛውን ይሆናል ይህም ያለውን ውጤታማነት? የፈረንሳይ የፊዚክስ እና ተሰጥኦ መሐንዲስ Sadi Carnot ሞክረዋል ለዚህ ጥያቄ መልስ ያግኙ. 1824 ጋዞች ውስጥ የሚፈጠረውን ሂደቶች ስለ በንድፈ ስሌቶች ተለቀቁ.
በ ሃሳባዊ ማሽን ውስጥ በእርሰዎ መሠረታዊ ሐሳብ ተስማሚ ጋዝ ጋር ምግባር ሊቀለበስ ሂደቶች ተደርጎ ሊሆን ይችላል. የሙቀት T 1 ላይ ያለውን የነዳጅ isothermally መስፋፋት ጋር በመጀመር. ለዚህ ዓላማ ያስፈልጋል ሙቀት መጠን: - ጥ 1. በኋላ ሙቀት በማስፋፋት ያለ ጋዝ (አንድ adiabatic ሂደት). የሙቀት T 2 ለመድረስ በኋላ, ጋዝ ፍሪጅ ኃይል ጥ 2 በማለፍ በማድረግ isothermally compressed ነው. የመጀመሪያው ሁኔታ ጋዝ መመለስ adiabatically አይከናወንም.
ትክክለኛ ስሌት ጋር ተስማሚ Carnot ሙቀት አንቀሳቃሽ ውጤታማነት አንድ ማሞቂያ ያለው አንድ ሙቀት, ወደ ማሞቂያ እና ማቀዝቀዣ መሳሪያ መካከል ያለው የሙቀት ልዩነት ሬሾ ነው. / ቲ 1 - η = (ቲ 2 ቲ 1): ይህንን ይመስላል.
ማሽኑ, ይህም ቀመር ውስጥ በተቻለ የፍል ውጤታማነት ቅጽ አለው: η = 1 - ቲ 2 / ቲ 1, ብቻ ማሞቂያ እና ቀዝቃዛውን የአየር ዋጋ ላይ ይወሰናል እና የበለጠ ከ 100% ሊሆን አይችልም.
ከዚህም በላይ, ይህ ግንኙነት ሙቀት ፕሮግራሞች መካከል ብቃት አንድነት ጊዜ ብቻ ማቀዝቀዣ ጋር እኩል ሊሆን ይችላል መሆኑን ለማረጋገጥ አንድ ያስችላቸዋል ፍጹም ዜሮ የሙቀት. የሚታወቅ ነው, ይህ ዋጋ የምንመኛቸው ነው.
በንድፈ ስሌቶች Carnot ማንኛውም ንድፍ የሆነ የሙቀት ሞተር ከፍተኛውን ውጤታማነት ለመወሰን ያስችላቸዋል.
እንደሚከተለው አረጋግጠዋል Carnot ያለው እርጉጥ ነው. ብቃት ያለው ሙቀት ሞተር ብቃት ተመሳሳይ እሴቶች ይልቅ ከፍተኛ ብቃት ሊኖረው የሚችል ምንም ዓይነት ሁኔታዎች የዘፈቀደ ሙቀት ፕሮግራም.
መፍታት ችግር አንድ ምሳሌ
ምሳሌ 1. ማሞቂያ ሙቀት 800 C እና በታች 500 ሴ ማቀዝቀዣ ሙቀት በሚሆንበት ጊዜ ተስማሚ ሙቀት ሞተር ምን ውጤታማነት,?
ቲ 1 = 800 ° ሴ = 1073 ኬ, ΔT = 500 ° ሴ = 500 ኬ, η -?
መፍትሔው:
ትርጉም በ: η = (T 1 - ቲ 2) / ቲ 1.
እኛ ማቀዝቀዣ ውስጥ ሙቀት የተሰጠው, ግን አልነበሩም ΔT = (T 1 - T 2) በመሆኑም:
η = ΔT / T 1 = 500 K / 1073K = 0,46.
መልስ: ብቃት = 46%.
. 400 K - ምክንያት ኃይል ወደ ያገኙትን አንድ ኪሎጁሎች ማሞቂያ ሙቀት ሞተር coolant ሙቀት ከሆነ ያለውን ማሞቂያ ሙቀት ነው ምን ጠቃሚ ሥራ 650 ጄ የፈጸማቸው ለምሳሌ 2., አንድ ተስማሚ ሙቀት አንቀሳቃሽ ውጤታማነት መወሰን?
ጥ 1 = 1 ኪጁ = 1000 ጄ A = 650 ጄ, ቲ 2 = 400 ኬ, η - ?, ቲ 1 =?
መፍትሔው:
በዚህ ተግባር ውስጥ, ይህ ቀመር በ ሊሰላ ይችላል ብቃት ይህም አንድ የፍል ጭነት ነው:
η = ሀ / ጥ 1.
ብቃት ያለው ሙቀት አንቀሳቃሽ ቀመር ውጤታማነት በመጠቀም ማሞቂያ ሙቀት ለመወሰን:
η = (T 1 - ቲ 2) / ቲ 1 = 1 - ቲ 2 / ቲ 1.
የሂሳብ ለውጥ በማድረግ በማከናወን, እኛ ለማግኘት:
T 1 = ቲ 2 / (1- η).
T 1 = ቲ 2 / (1- አንድ / ጥ 1).
እኛ ለማስላት:
η = 650 ጄ / 1000 J = 0,65.
T = 400 K 1 / (1- 650 ጄ / 1000 J) = 1142.8 ኬ
መልስ: η = 65%, ቲ 1 = 1142.8 ኬ
ተጨባጭ ሁኔታዎች
አይነተኛ ሂደቶች ጋር ታስቦ ተስማሚ ሙቀት ፕሮግራም. ሥራ ብቻ isothermal ሂደቶች ውስጥ ያከናወናቸውን ነው ይህም Carnot ዑደት ግራፍ እና በ x- አካባቢ ማለት ነው.
እንዲያውም, ሙቀት ላይ ለውጥ ሊሆን አይችልም የሚሸኙ ያለ ሂደት ውስጥ ጋዝ ሁኔታ ለውጥ ፍሰት ለ ሁኔታ ለመፍጠር. በዙሪያው ነገሮች ጋር ሙቀት ልውውጥ ማግለል ነበር ይህም እንዲህ ያለ ቁሶች,. Adiabatic ሂደት ለመፈጸም የማይቻል ይሆናል. ሙቀት ልውውጥ ጋዝ የሙቀት ሁኔታ ውስጥ የግድ መለወጥ አለበት.
በእውነተኛ ሁኔታዎች ውስጥ የተፈጠሩ የፍል ማሽኖች ያለው ውጤታማነት ፕሮግራሞች መካከል ተስማሚ ቅልጥፍና ከ ጉልህ ይለያያል. በእውነተኛ ፕሮግራሞች ውስጥ ሂደቶች ፍሰት በውስጡ መጠን በመለወጥ ሂደት ውስጥ ንጥረ ነገር እየሰራ ያለውን የውስጥ የፍል ኃይል ያለውን ልዩነት አንድ ማሞቂያ ውስጥ ሙቀት መጠን ውስጥ በብዛት እና ቀዝቀዝ መመለስ ሊካስ አይችልም በጣም በፍጥነት ሁኔታ መሆኑን ልብ ይበሉ.
ሌሎች ሙቀት ፕሮግራሞች
እውነተኛ ፕሮግራሞች በተለያዩ ዑደቶች ላይ እንዲሠራ:
- adiabatic ለውጥ, በተዘጋ ቅየራ ምልልስ በመፍጠር ጋር ኦቶ ዑደት የማያቋርጥ ድምጽ ሂደት;
- በናፍጣ ዑደት isobar, adiabatic, isochore, adiabatic;
- አንድ ጋዝ ተርባይን: የማያቋርጥ ግፊት ላይ እየተከሰተ ሂደት, adiabatic ይተካል ሉፕ ይዘጋል.
በእውነተኛ ሞተሮች ውስጥ የተፈጠሩበት ሂደቶች ፍጠር ዘመናዊ ቴክኖሎጂ ላይ (ያለውን ምቹ እነሱን ይበልጥ ለማምጣት) የሚቻል አይደለም. ሙቀት ፕሮግራሞች ውጤታማነት እንኳ ተስማሚ ሙቀት ቅንብር ውስጥ ተመሳሳይ የሙቀት ሁኔታ ጋር በእጅጉ ያነሰ ነው.
ነገር ግን ሚና ስሌት ቀመር ውጤታማነት ለመቀነስ አስፈላጊ አይደለም , የ Carnot ዑደት ነው እንደ እውን ፕሮግራሞች ውጤታማነት ለማሻሻል ሂደት ውስጥ ማጣቀሻ ነጥብ ይሆናል.
ውጤታማነት ለመቀየር መንገዶች
ሃሳባዊ እና ትክክለኛ የሙቀት ፕሮግራሞች ማወዳደሪያ በኩል, ይህ ማቀዝቀዣ የመጨረሻ የሙቀት የዘፈቀደ ሊሆን አይችልም መሆኑ መታወቅ አለበት. አብዛኛውን ጊዜ ማቀዝቀዣ ከባቢ ያምናሉ. ከባቢ የሚችሉት ብቻ ግምታዊ ስሌቶች የሙቀት መጠን መውሰድ. ልምድ ነው (DVS እንደ አጠር) የውስጥ ለቃጠሎ ፕሮግራሞች ውስጥ ይከሰታል እንደ coolant ሙቀት, ሞተሮች ውስጥ ጭስ ጋዝ መሆኑን ያሳያል.
DIC - ሙቀት ሞተር የእኛን ዓለም ውስጥ በጣም የተለመደ. በዚህ ሁኔታ ውስጥ ብቃት ሙቀት ፕሮግራም ነዳጅ በማቃጠል የተፈጠረውን የሙቀት መጠን ይወሰናል. DIC የእንፋሎት ሞተሮች ከ አስፈላጊ ልዩነት አንድ በአየር-ነዳጅ ቅልቅል ውስጥ Fusion ማሞቂያ ተግባራት እና ስርዓተ መሳሪያ አካል ነው. ቅልቅል የሚነድ ሞተሩ ተንቀሳቃሽ ክፍሎች ላይ ጫና ይፈጥራል.
የስራ ጋዝ ሙቀት ማሳደግ ጉልህ ነዳጅ ያለውን ንብረት በመለወጥ, ማሳካት ነው. በሚያሳዝን ሁኔታ, ይህ ገደብ የሌለው ማድረግ የማይቻል ነው. ሞተሩ ለቃጠሎ ክፍል ግንባታ ማንኛውም ቁሳዊ የራሱ መቅለጥ ነጥብ አለው. የ የፍል ያሉ ይዘቶች ተቃውሞ - ሞተሩ መሠረታዊ ባሕርይ, እንዲሁም በከፍተኛ ብቃት ተጽዕኖ.
እሴቶች ፕሮግራም ውጤታማነት
እኛ ግምት ከሆነ የእንፋሎት ተርባይን, 800 ኬ ጋር እኩል ነው ይህም የስራ የእንፋሎት መፍሰሻ ሙቀት እና ጭስ ጋዝ - 300 ኬ, ማሽኑ ያለውን ቅልጥፍና 62% ጋር እኩል ነው. እንደ እውነቱ ከሆነ ግን, ይህ ዋጋ 40% ሊበልጥ አይችልም. ይህ ቅነሳ ማሞቂያ ተርባይን መኖሪያ ወቅት ሙቀት መጥፋት ምክንያት የሚከሰተው.
የውስጥ ለቃጠሎ ፕሮግራሞች ውጤታማነት ከፍተኛ ዋጋ 44% ሊበልጥ አይችልም. በቅርቡ ያለውን ጥያቄ - ይህን እሴት መጨመር. ማቴሪያሎች ንብረት መለወጥ, የነዳጅ - ይህ የሰው ምርጥ አእምሮ ይጠቀማል ይህም በላይ የሆነ ችግር ነው.
Similar articles
Trending Now