Awọn ṣiṣe ti ooru enjini. Awọn ṣiṣe ti a ooru engine - agbekalẹ

Modern otito beere ooru enjini ọrọ isẹ. Afonifoji igbiyanju lati ropo wọn pẹlu ina Motors nigba ti kqja ikuna. Awọn isoro ni nkan ṣe pẹlu awọn ikojọpọ ti agbara ni adase ọna šiše, ti wa ni re pẹlu nla isoro.

Tun ti o yẹ isoro ti ẹrọ agbara batiri ọna orisun lori wọn gun-igba lilo. Iyara abuda kan ti ina awọn ọkọ ti o wa jina lati awon ti ni paati, ti abẹnu ijona enjini.

Ni igba akọkọ ti igbese ninu awọn ẹda ti arabara enjini le significantly din noxious itujade ni awon agbegbe, lohun isoro ayika.

A kekere kan itan

Awọn seese ti transformation ti agbara ti nya si sinu kainetik agbara ti a ti mo niwon igba atijọ. 130 BC: oniwasu Geron Aleksandriysky gbekalẹ si awọn jepe nya isere - eolipil. Ayika kún pẹlu nya, wá sinu yiyi labẹ awọn ipa emanating lati rẹ Jeti. Eleyi Afọwọkọ ti igbalode nya tobaini ni akoko ti ohun elo ti ko ba ri.

Fun ọpọlọpọ ọdun ati orundun philosopher idagbasoke ti o ti kà kan kan fun isere. Ni 1629 awọn Itali D. Branca da a ṣakoso tobaini. Awọn tọkọtaya ṣeto ni išipopada awọn disiki pese pẹlu abe.

Lati pe akoko bẹrẹ dekun idagbasoke ti nya si enjini.

ooru engine

Awọn transformation ti awọn ti abẹnu agbara ti awọn idana sinu awọn agbara ti išipopada ti ẹrọ ẹya ara ati ise sise lo ninu ooru enjini.

Main awọn ẹya ara ti ero: a ti ngbona (eto gbigba agbara lati ita), awọn ṣiṣẹ body (ṣe a anfani ti ipa), firiji.

Awọn ti ngbona ti a ṣe fun awọn ṣiṣẹ ito lati accumulate to iṣura ti awọn ti abẹnu agbara fun wulo iṣẹ. Firiji kó excess agbara.

Awọn ifilelẹ ti awọn ti iwa ti ṣiṣe ni a npe ni ṣiṣe ti ooru enjini. Yi opoiye fihan ohun ara ti agbara expended ni alapapo awọn ti lo lati ṣe wulo iṣẹ. Awọn ti o ga ni ṣiṣe, awọn advantageous isẹ ti awọn ẹrọ, ṣugbọn yi iye le ko koja 100%.

Isiro ti ṣiṣe

Jẹ ki ngbona externally ipasẹ agbara dogba si Q _1. Irinṣẹ body dá iṣẹ A, nigba ti agbara fun firiji wà Q _2.

Da lori awọn ipinnu, a ṣe iṣiro awọn ṣiṣe iye:

η = A / Q _1. A ro pe A = Q ₁ - Q _2.

Nibi ti ṣiṣe ti awọn ooru engine, awọn agbekalẹ ti eyi ti o ti fi fun nipasẹ η = (Q ₁ - Q ₂₎ / Q ₁ = 1 - Q ₂ / Q _1, gba awọn wọnyi ipinnu:

• Ṣiṣe le ko koja 1 (tabi 100%);
• lati mu iwọn yi opoiye gbọdọ mu ni boya awọn agbara gba lati kan ti ngbona, tabi kan isalẹ ti agbara fun firiji;
• jijẹ ti ngbona agbara aseyori kan ayipada ti idana didara;
• din agbara, yoo fun awọn firiji, gba lati se aseyori awọn oniru awọn ẹya ara ẹrọ ti awọn enjini.

Ẹya bojumu ooru engine

Ni awọn ẹda ti iru ohun engine ti ṣee ṣe, awọn ṣiṣe ti eyi ti yoo jẹ awọn ti o pọju (ni ohun bojumu - dogba si 100%)? Ri idahun si ibeere yi gbiyanju lati French physicist ati ki o kan abinibi ẹlẹrọ Sadi Carnot. Ni 1824 re o tumq si se isiro nipa awọn ilana sẹlẹ ni ni ategun won tu.

Awọn ipilẹ agutan dídáyàtò ninu awọn bojumu ẹrọ le wa ni kà iwa iparọ lakọkọ pẹlu bojumu gaasi. O bere pẹlu imugboroosi ti awọn gaasi isothermally ni otutu T _1. Awọn iye ti ooru beere fun idi eyi, - Q _1. Lẹhin gaasi lai jù ooru (ohun adiabatic ilana). Lẹhin nínàgà awọn iwọn otutu T _2, gaasi ti wa ni fisinuirindigbindigbin isothermally nipa ran awọn firiji agbara Q _2. gaasi pada si awọn oniwe-atilẹba ipinle ti wa ni ošišẹ ti adiabatically.

Awọn ṣiṣe ti ohun bojumu Carnot ooru engine pẹlu awọn gangan isiro ni awọn ipin ti awọn iwọn otutu iyato laarin awọn alapapo ati itutu ẹrọ si a otutu, eyi ti o ni awọn kan ti ngbona. O wulẹ bi yi: η = (T ₁ - T ₂₎ / T _1.

Owun to le gbona ṣiṣe ti ẹrọ, eyi ti o agbekalẹ ni o ni awọn fọọmu: η = 1 - T ₂ / T _1, da nikan lori iye ti ngbona ati kula awọn iwọn otutu ati ki o le ko ni le tobi ju 100%.

Jubẹlọ, yi ibasepo kí ọkan si lati fi mule pe awọn ṣiṣe ti ooru enjini le jẹ dogba si isokan nikan nigbati awọn firiji idi odo otutu. Bi ti wa ni mo, yi iye jẹ unattainable.

O tumq si se isiro Carnot gba lati mọ awọn ti o pọju ṣiṣe ti a ooru engine ti eyikeyi oniru.

Fihan Carnot ká Theorem jẹ bi wọnyi. Lainidii ooru engine labẹ ọran kankan ni anfani lati ni ṣiṣe ti o ga ju kanna iye ti ohun bojumu ooru engine ṣiṣe.

Ohun apẹẹrẹ ti isoro lohun

Apere 1 Ki ṣiṣe ti ohun bojumu ooru engine, nigbati awọn ti ngbona otutu ni 800 C ati ^awọn iwọn otutu ti awọn firiji 500 ^C ni isalẹ?

T ₁ = 800 ^{° C} = 1073 K, ΔT = 500 ^{° C} = 500 K, η -?

ojutu:

Nipa definition: η = (T ₁ - T ₂₎ / T _1.

A ni won ko fun otutu ti firiji, ṣugbọn ΔT = (T ₁ - T _2), nibi:

η = ΔT / T ₁ = 500 K / 1073K = 0,46.

Dahun: ṣiṣe = 46%.

Apere 2. Mọ awọn ṣiṣe ti ohun bojumu ooru engine, ti o ba nitori awọn agbara ipasẹ ọkan kilojoules ti ngbona ošišẹ ti wulo iṣẹ 650 J. Kí ni awọn iwọn otutu ti awọn ti ngbona ti awọn ooru engine ti o ba ti coolant otutu -. 400 K?

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

ojutu:

Ni yi iṣẹ-ṣiṣe, o jẹ a gbona fifi sori, awọn ṣiṣe ti eyi ti le wa ni iṣiro nipa awọn agbekalẹ:

η = A / Q _1.

Lati mọ awọn iwọn otutu ti awọn ti ngbona lilo agbekalẹ ṣiṣe ti ohun bojumu ooru engine:

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

Sise mathematiki awọn ayipada, a gba:

T ₁ = T ₂ / (1- η).

T ₁ = T ₂ / (1- A / Q _1).

A oniṣiro:

η = 650 J / 1000 J = 0,65.

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

Dahun: η = 65%, T ₁ = 1142.8 K.

gangan ipo

Ohun bojumu ooru engine apẹrẹ pẹlu awọn bojumu lakọkọ. Awọn iṣẹ ni ošišẹ nikan ni isothermal lakọkọ, o ti wa ni telẹ bi awọn agbegbe didi nipasẹ awọn awonya ti awọn Carnot ọmọ.

Ni o daju, lati ṣẹda awọn ipo fun awọn sisan ti gaasi ipo ayipada ninu awọn ilana, lai tẹle ayipada ninu otutu ko le jẹ. Ko si iru awọn ohun elo, eyi ti yoo ifesi awọn ooru paṣipaarọ pẹlu awọn agbegbe ohun. Adiabatic ilana di soro lati gbe jade. Ni awọn nla ti ooru paṣipaarọ gaasi otutu gbọdọ dandan yi.

Awọn ṣiṣe ti gbona ero da ni gidi ipo yato significantly lati bojumu ṣiṣe ti enjini. Akiyesi pe awọn sisan ti lakọkọ ni gidi enjini ṣẹlẹ ki sare wipe iyipada ti awọn ti abẹnu gbona agbara ti ṣiṣẹ nkan ni awọn ilana ti iyipada awọn oniwe-iwọn didun ko le wa ni san owo nipa influx ti ooru opoiye ti a ti ngbona ati ki o kan kula pada.

Miiran ooru enjini

Real enjini ṣiṣẹ lori yatọ si waye:

• Otto ọmọ ibakan iwọn didun ilana pẹlu adiabatic ayipada, ṣiṣẹda kan titi lupu;
• Diesel ọmọ isobar, adiabatic, isochore, adiabatic;
• a gaasi tobaini: ilana sẹlẹ ni ibakan titẹ, adiabatic rọpo tilekun awọn lupu.

Ṣẹda ohun-wonsi sii lakọkọ ni gidi enjini (lati mu wọn jo si bojumu) ni igbalode ọna ti jẹ ko ṣee ṣe. Ṣiṣe ti ooru enjini ti wa ni significantly kekere, ani pẹlu awọn kanna otutu awọn ipo bi ninu awọn bojumu ooru eto.

Sugbon o jẹ ko pataki lati din ipa isiro agbekalẹ ṣiṣe ti awọn Carnot ọmọ, bi o ti jẹ, o di a itọkasi ojuami ninu awọn ilana lati mu awọn ṣiṣe ti gidi enjini.

Ona lati yi ṣiṣe

Nipasẹ lafiwe ti bojumu ati gangan ooru enjini, o yẹ ki o wa woye wipe awọn ti o kẹhin otutu ti awọn firiji ko le jẹ lainidii. Maa firiji gbagbo bugbamu. Lati ya awọn iwọn otutu ti awọn bugbamu le nikan isunmọ isiro. Iriri fihan wipe awọn coolant otutu ni eefi gaasi ni enjini, bi o ti ṣẹlẹ ni ti abẹnu ijona enjini (abbreviated bi DVS).

DIC - awọn wọpọ ninu aye wa ti ooru engine. Ṣiṣe ooru engine ninu apere yi da lori awọn iwọn otutu da nipa sisun idana. Awọn ibaraẹnisọrọ iyato lati DIC nya enjini ni awọn seeli ti ngbona awọn iṣẹ ati awọn ọna ẹrọ body ni ohun air-idana adalu. Sisun adalu ṣẹda titẹ lori gbigbe awọn ẹya ti awọn engine.

Igbega awọn ṣiṣẹ gaasi otutu ti waye, significantly yiyipada awọn ini ti awọn idana. Laanu, o jẹ soro lati se lai iye to. Eyikeyi awọn ohun elo ti ikole ti awọn engine ijona Iyẹwu ni awọn oniwe-yo ojuami. Awọn gbona resistance ti iru awọn ohun elo - awọn ipilẹ ti iwa ti awọn engine, bi daradara bi to significantly ni ipa ni ṣiṣe.

Iye engine ṣiṣe

Ti a ba ro ti nya si tobaini, awọn iwọn otutu ti awọn ṣiṣẹ nya agbawole ti o jẹ dogba si 800 K, ati awọn eefi gaasi - 300 K, awọn ṣiṣe ti awọn ẹrọ ti wa ni dogba si 62%. Ni otito, sibẹsibẹ, yi iye ko koja 40%. Eleyi idinku waye nitori lati ooru pipadanu nigba alapapo tobaini ile.

Ga iye ti awọn ṣiṣe ti abẹnu ijona enjini ko koja 44%. Nini yi - awọn ibeere ti awọn sunmọ iwaju. Yiyipada awọn-ini ti ohun elo, idana - yi ni a isoro lori eyi ti employs ti o dara ju ọkàn ti aráyé.