Ooru engine: a ọmọ, awọn iṣẹ ṣiṣe. Isoro ayika ti gbona ero. Ohun ti o jẹ - ẹya bojumu ooru engine?

Awọn nilo fun awọn lilo ti darí agbara ni gbóògì si ti yori si farahan ti gbona ero.

Kuro ti ooru enjini

Ooru engine (ooru engine), - a ẹrọ fun jijere ti abẹnu agbara sinu darí agbara.

Eyikeyi ooru engine ni o ni a ti ngbona, awọn ṣiṣẹ ito (gaasi tabi oru), eyi ti ṣe iṣẹ nipa alapapo (Abajade ni Yiyi ti tobaini ọpa, awọn pisitini e, ati ki lori) ati ki o kan firiji. Awọn nọmba rẹ ni isalẹ fihan a aworan atọka ti awọn ooru engine.

Ni ibere igbesẹ ti ooru enjini

Kọọkan ooru engine functioning nitori awọn engine. Lati ṣe awọn iṣẹ ti o nilo lati lori boya ẹgbẹ ti awọn engine pisitini tabi tobaini abe wà titẹ iyato. Yi iyato ti waye ni gbogbo ooru enjini bi wọnyi: awọn ṣiṣẹ ito otutu ti wa ni pọ si ogogorun egbegberun tabi ti iwọn akawe pẹlu awọn ibaramu otutu. Ni gaasi turbines ati awọn ti abẹnu ijona enjini (yinyin) jẹ ẹya ilosoke ninu iwọn otutu nitori si ni otitọ wipe awọn idana ti wa ni iná laarin awọn engine. Firiji le sise bugbamu tabi pataki idi ẹrọ fun itutu ati condensing awọn lo nya.

Carnot ọmọ

Ọmọ (salayipo ilana) - kan ti ṣeto ti gaasi majemu ayipada, Abajade ni o ti wa ni pada si awọn ni ibẹrẹ ipinle (le ṣe iṣẹ). Ni 1824, a French physicist Sadi Karno han pe o ti advantageous to ooru engine ọmọ (awọn Carnot ọmọ), eyi ti oriširiši meji lakọkọ - awọn isothermal ati adiabatic. Awọn nọmba rẹ ni isalẹ fihan a awonya ti awọn Carnot ọmọ: 1-2 ki o si 3-4 - isotherm, 2-3 ati 4-1 - adiabatic.

Ni ibamu pẹlu awọn ofin ti itoju ti agbara iṣẹ ti ooru enjini ti o ṣe engine ni:

A = Q ₁ - Q _2,

₁ ibi ti Q - iye ti ooru eyi ti o ti gba lati ngbona, ati ₂ Q - iye ti ooru ti o ti wa consigned to firiji.
Ṣiṣe ni awọn ipin ti awọn ooru engine isẹ A ti executes awọn engine si awọn opoiye ti ooru eyi ti o ti gba lati awọn ti ngbona:

η = A / Q = (Q ₁ - Q ₂₎ / Q ₁ = 1 - Q ₂ / Q _1.

Ni "ero lori idi agbara ti ina ati lori ero ti o wa ni anfani lati se agbekale yi agbara" (1824) ṣàpèjúwe a Carnot ooru engine labẹ awọn orukọ "bojumu ooru engine pẹlu ohun bojumu gaasi, ti o jẹ a ṣiṣẹ ara." Nitori awọn ofin ti thermodynamics le ṣe iṣiro awọn ṣiṣe (awọn ti o pọju ti ṣee ṣe) pẹlu awọn ooru engine ti ngbona ti o ni a otutu T _1, ati ki o kan firiji nini a otutu T _2. Carnot ooru engine ṣiṣe ni:

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

Sadi Karno safihan pe a fẹ gbona gidi ẹrọ, eyi ti nṣiṣẹ pẹlu kan ti ngbona pẹlu otutu T ₁ ati awọn pipe ni a otutu T ₂ ni ko ni anfani lati ni ṣiṣe eyi ti yoo koja ṣiṣe ti awọn ooru engine (bojumu).

Ti abẹnu ijona engine (yinyin)

Mẹrin-ọpọlọ ti abẹnu ijona engine ninu ọkan tabi diẹ ẹ sii gbọrọ, a pisitini, a ibẹrẹ siseto, gbigbemi ati eefi falifu, sipaki.

Awọn ọna ọmọ oriširiši mẹrin dake:

1) awọn sii mu - combustible adalu koja nipasẹ awọn àtọwọdá sinu silinda;
2) funmorawon - mejeeji falifu ni pipade;
3) ọpọlọ - awọn ibẹjadi ijona ti awọn combustible adalu;
4) eefi - tu eefi ategun sinu bugbamu.

nya tobaini

Awọn nya tobaini agbara iyipada waye nitori awọn iyato ti omi oru igara ni agbawole ati iṣan.
Agbara ti igbalode nya turbines de ọdọ 1,300 MW.

Diẹ ninu awọn imọ sile ti awọn nya tobaini 1,200 MW

• Oru titẹ (alabapade) - 23,5 MPA.
• Nya otutu - 540 ° C.
• Nya sisan tobaini - 3600 m / h.
• Ẹrọ iyipo iyara - 3000 Ìṣí / min.
• Awọn oru titẹ ni pipe - 3.6 kPa.
• tobaini ipari - 47,9 m.
• Ibi-tobaini - 1900 m.

Gbona ẹrọ oriširiši ti ẹya air konpireso, combustor ati gaasi tobaini. Isẹ: adiabatically air ti wa ni ti fa mu sinu konpireso, ki awọn oniwe otutu ti wa ni dide to 200 ° C tabi diẹ ẹ sii. Next, awọn fisinuirindigbindigbin air ti nwọ awọn ijona Iyẹwu ibi ti ga titẹ nigbakannaa pese omi idana - kerosene photogen idana epo. Nigba ti ijona ti awọn air idana kikan si iwọn otutu ti a 1500-2000 ° C, o gbooro sii ati ki o mu awọn oniwe-ere sisa. Awọn air rare ni ga iyara, ati awọn ijona ọja ti wa ni directed sinu tobaini. Lẹhin ti awon orilede lati ipele to ipele ijona tobaini abe fun awọn oniwe-kainetik agbara. Apá ti awọn agbara gba nipasẹ awọn tobaini ni awọn konpireso Yiyi; awọn ti o ku apa ti ni je lori monomono iyipo, iyipo ọkọ ofurufu tabi a tona ha, a ti nše ọkọ kẹkẹ.

Gaasi tobaini le ṣee lo, Yato awọn yiyipo ofurufu ati awọn ti nše ọkọ kẹkẹ tabi propellers ti awọn ọkọ, bi awọn kan oko ofurufu engine. Air ati ijona ategun ti wa ni ejected ni ga iyara lati gaasi tobaini, ki awọn oko ofurufu ti dòjé eyi ti Daju ninu ilana yi le ṣee lo lati gbe ofurufu (ofurufu) ati omi (omi) ọkọ, Reluwe irinna. Fun apẹẹrẹ, turboprop enjini ni ofurufu AN-24, AN-124 ( "Ruslan"), Ru-225 ( "Dream"). Bayi, awọn "Dream" ni a flight iyara ti 700-850 km / h ni o lagbara ti rù 250 toonu ti laisanwo lori ijinna kan ti fere 15,000 ibuso. O ti wa ni awọn ti irinna ofurufu ni awọn aye.

Isoro ayika ti gbona ero

Nla ikolu lori afefe ni ti oyi ipo, paapa niwaju erogba oloro ati omi oru. Bayi, awọn ayipada ninu erogba oloro akoonu nyorisi si ilosoke tabi isalẹ ninu awọn eefin si ipa, ninu eyi ti erogba oloro absorbs diẹ ninu awọn ti awọn ooru ti o radiates sinu ilẹ aaye, idaduro ni awọn bugbamu posi ati bayi ni dada otutu ati isalẹ bugbamu. Awọn lasan ti awọn eefin si ipa yoo kan pataki ipa ni afefe ipẹtu si. Ni awọn oniwe-isansa, awọn apapọ otutu ti awọn aye yoo ko +15 ° C ati kekere nipa 30-40 ° C.

ninu aye nibẹ ni o wa ni bayi siwaju sii ju 300 million orisirisi orisi ti awọn ọkọ, eyi ti o ṣẹda diẹ ẹ sii ju idaji ninu gbogbo air idoti.

Lori 1 odun sinu bugbamu lati gbona agbara lati ijona ti idana ti wa ni soto 150 million toonu ti efin oxides, 50 milionu toonu ti nitrogen afẹfẹ, 50 million toonu ti eeru, 200 milionu toonu ti erogba monoxide, 3 milionu toonu Feona.

Awọn tiwqn ti awọn bugbamu pẹlu osonu, eyi ti o ndaabobo gbogbo aye ni aye lati ọmọde ipa ti ultraviolet egungun. . Ni 1982, John Farman, awọn British explorer, a ti se awari lori Antarctica osonu iho - kan ibùgbé idinku ti awọn osonu akoonu ninu awọn ti bugbamu. Ni tente oke ti awọn osonu iho 7 October 1987 ni iye ti osonu ni o ti din ku ni 2 igba. Osonu iho jasi yorisi lati anthropogenic ifosiwewe, pẹlu lilo ninu awọn ile ise ti chlorine-ti o ni freons (CFC), eyi ti o run awọn osonu Layer. Sibẹsibẹ, awọn 1990 iwadi. ko timo yi view. Julọ seese, awọn farahan ti awọn osonu iho ni ko jẹmọ si eda eniyan akitiyan, ati ki o jẹ kan adayeba ilana. Ni 1992, awọn osonu iho a ti se awari lori awọn Akitiki.

Ti o ba ti kó gbogbo awọn ti oyi osonu Layer ni Earth ká dada ati thicken o si iwuwo ti air ni oyi oju aye titẹ ati ki o kan otutu ti 0 ° C, ki o si osonu shield sisanra jẹ nikan 2-3 mm! Ti o ni gbogbo shield.

A bit ti itan ...

• July 1769. Ni Paris Meudon o duro si ibikan ologun ẹlẹrọ NZ Kyunyo to "iná keke eru", eyi ti a ti ni ipese pẹlu kan meji-silinda nya engine, lé a diẹ si mewa ti mita.
• 1885. Karl Benz, a German ẹlẹrọ, itumọ ti akọkọ mẹrin-wheeled epo ọkọ ayọkẹlẹ Motorwagen agbara ti 0.66 kW, eyi ti 29 January 1886 gba a itọsi. Machine iyara je 15-18 km / h.
• 1891. Gottlieb Daimler, a German onihumọ, ṣelọpọ trolley lé agbara 2.9 kW (4 horsepowers) ti awọn ọkọ ayọkẹlẹ. Awọn ti o pọju iyara ti awọn ọkọ Gigun 10 km / h, awọn agbara ni o yatọ si dede ni lati 2 to 5 toonu.
• 1899. Belijiomu K. Zhenattsi ninu re ọkọ, "Jamet Contant" ( "kò ooto") fun igba akọkọ rekoja 100-kilometer ila iyara.

Apeere ti lohun isoro

Isoro 1 Awọn iwọn otutu ti ngbona bojumu ooru engine jẹ dogba si 2000 K, ati firiji otutu - 100 ° C. Lati mọ awọn ṣiṣe.

ojutu:
Awọn agbekalẹ ti o ipinnu awọn ṣiṣe ti a ooru engine (o pọju):

N = T ₁ T ₂ / T _1.
N = (2000K - 373K) / 2000 K = 0,81.

A: engine ṣiṣe - 81%.

Isoro 2. Awọn ooru engine 200 kJ ti ooru ti a gba nipa ijona ti idana, ati ki o gbe lati kula 120 kJ ooru. Ohun ti ni ṣiṣe ti engine?

ojutu:
Awọn agbekalẹ fun ti npinnu ṣiṣe jẹ ti awọn fọọmu:

N = Q1 - Q2 / Q1.
N = (2 · 10 ⁵ J - 1.2 x 10 ⁵ J) / 2 · 10 ⁵ J = 0,4.

A: Awọn gbona ṣiṣe ti engine - 40%.

Isoro 3. Kí ni ṣiṣe ti awọn ooru engine, nigbati awọn ṣiṣẹ ito lati ngbona lẹhin gbigba awọn iye ti ooru ti 1.6 MJ ṣe isẹ 400 kJ? Ohun ti ni iye ti ooru ti a gbe si awọn firiji?

ojutu:
Ṣiṣe le ti wa ni ṣiṣe nipasẹ awọn agbekalẹ

N = A / Q _1.

N = 0,4 · 10 ⁶ J / 1,6 · 10 ⁶ J = 0.25.

Zqwq firiji ooru opoiye le ti wa ni ṣiṣe nipasẹ awọn agbekalẹ

Q ₁ - A = Q _2.
Q ₂ = 1.6 · 10 ⁶ J - 0,4 · 10 ⁶ J = 1.2 · 10 ⁶ J.
A: Awọn ooru engine ni o ni ohun ṣiṣe ti 25%; opoiye ti ooru gbe si awọn firiji - 1,2 · 10 ⁶ J.