עפעקטיווקייַט פון די היץ מאָטאָר. מאָטאָר טערמאַל עפעקטיווקייַט - די פאָרמולע פֿאַר דיטערמאַנינג

די אַרבעט פון פילע מינים פון מאשינען קעראַקטערייזאַז אַזאַ אַ וויכטיק פיגור ווי די עפעקטיווקייַט פון די היץ מאָטאָר. ענגינעערס יעדער יאָר זוכן צו שאַפֿן אַ מער אַוואַנסירטע טעכניק אַז מיט ווייניקער ברענוואַרג וואָלט געבן די בעסטער רעזולטאַטן פון ניצן עס.

טערמאַל מאָטאָר אַפּאַראַט

איידער איר פֿאַרשטיין וואָס איז די עפעקטיווקייַט (עפעקטיווקייַט), איר דאַרפֿן צו פֿאַרשטיין ווי דעם מעקאַניזאַם אַרבעט. אָן וויסן פון די פּרינציפּן פון זייַן אָפּעראַציע קענען נישט רעכענען אויס די נאַטור פון דעם גראדן. היץ מאָטאָר איז אַ מיטל וואָס טוט די אַרבעט דורך די נוצן פון ינערלעך ענערגיע. קיין שום היץ; מאָטאָר וואָס קאַנווערץ טערמאַל ענערגיע צו מאַקאַניקאַל, טערמאַל יקספּאַנשאַן פון די מאַטעריאַלס געניצט אין העכער טעמפּעראַטורעס. די האַרט-שטאַט סיסטעמס קענען ניט בלויז טוישן דעם באַנד פון די מאַטעריע, אָבער אויך די פאָרעם פון דעם גוף. דער קאַמף פון אַזאַ אַ מאָטאָר איז אונטער צו די געזעצן פון טהערמאָדינאַמיקס.

פּרינציפּ פון אָפּעראַציע

אין סדר צו פֿאַרשטיין ווי טוט אַ היץ מאָטאָר, עס איז נייטיק צו באַטראַכטן די יקער פון זייַן פּלאַן. פֿאַר די אָפּעראַציע פון די מיטל ריקווייערז צוויי ללבער: אַ הייס (כיטער) און קאַלט (פרידזשידער, טשילער). דער פּרינציפּ פון אָפּעראַציע פון היץ ענדזשאַנז (עפעקטיווקייַט פון היץ ענדזשאַנז) דעפּענדס אויף זייער מין. אָפֿט, אַ פרידזשידער באדינט פּאַרע קאַנדענסער און אַ כיטער - קיין מין פון ברענוואַרג ברענען אין די אויוון. די עפעקטיווקייַט פון אַ ידעאַל היץ מאָטאָר איז פון די ווייַטערדיק פאָרמולע:

עפעקטיווקייַט = (טנאַגרעוו -. טהאָלאָד.) / טנאַגרעוו. רענטגענ 100%.

אין דעם פאַל, דער עמעס מאָטאָר עפעקטיווקייַט קענען קיינמאָל יקסיד די ווערט דערגרייכט אין לויט מיט דעם פאָרמולע. אויך, דעם ציפער וועט קיינמאָל יקסיד די אויבן וואַלועס. צו פֿאַרבעסערן עפעקטיווקייַט, מער אָפֿט פאַרגרעסערן און פאַרקלענערן די טעמפּעראַטור פון די כיטער טעמפּעראַטור פון די פרידזשידער. ביידע פון די פּראַסעסאַז וועט זיין באגרענעצט צו די פאַקטיש באדינגונגען פון די עקוויפּמענט.

עפעקטיווקייַט היץ מאָטאָר (פאָרמולע)

אין אָפּעראַציע, די היץ מאָטאָר אָפּעראַציע אַקערז, ווי וואָס גאַז הייבט צו פאַרלירן ענערגיע און איז קולד צו אַ זיכער טעמפּעראַטור. די יענער איז יוזשאַוואַלי אַ ביסל דיגריז העכער ווי די אַרומיק אַטמאָספער. דעם קולער טעמפּעראַטור. אַזאַ אַ ספּעציעל מיטל דיזיינד פֿאַר קאָאָלינג און סאַבסאַקוואַנט קאַנדאַנסיישאַן פון די ויסמאַטערן פּאַרע. ווו עס זענען קאַפּאַסיטערז, מאל די פרידזשידער טעמפּעראַטור ונטער אַמביאַנט טעמפּעראַטור.

די היץ מאָטאָר גוף דורך באַהיצונג און יקספּאַנדינג איז ניט ביכולת צו שיקן אַלע זייַן ינערלעך ענערגיע צו טאָן אַרבעט. עטלעכע פון די היץ וועט זיין טראַנספעררעד צו די פרידזשידער צוזאמען מיט די ויסמאַטערן גאַסאַז אָדער פּאַרע. דעם טייל פון די היץ פון די ינערלעך ענערגיע איז ינעוואַטאַבלי פאַרפאַלן. די אַרבעט פליסיק בעשאַס די קאַמבאַסטשאַן פון ברענוואַרג דורך די כיטער געץ אַ זיכער קוואַנטיטי פון היץ ק _1. אזוי עס פּערפאָרמס אן אנדער אַרבעט א, א, בעשאַס וואָס טראַנזמיץ אַ טייל פֿון דער פרידזשידער פון היץ: ק ₂ <ק _1.

מאָטאָר עפעקטיווקייַט קעראַקטערייזאַז די עפעקטיווקייַט אין ענערגיע קאַנווערזשאַן און טראַנסמיסיע. דעם גראדן איז אָפֿט געמאסטן ווי אַ פּראָצענט. עפעקטיווקייַט פאָרמולע:

η * א / קקס100%, ווו ק - יקספּענדיד ענערגיע, און - אַ נוצלעך אַרבעט.

באַזירט אויף די געזעץ פון קאַנסערוויישאַן פון ענערגיע, מיר קענען פאַרענדיקן אַז די עפעקטיווקייַט איז שטענדיק ווייניקער ווי אחדות. אין אנדערע ווערטער, די גוט אַרבעט וועט קיינמאָל זיין מער ווי עס גענומען מאַכט.

מאָטאָר עפעקטיווקייַט - די פאַרהעלטעניש פון נוצלעך ענערגיע צו די אַרבעט געמאלדן דורך דער כיטער. עס קענען זיין רעפּריזענטיד ווי אַ פאָרמולע:

η = (ק ₁ -ק ₂₎ / ק ₁ ווערין ק ₁ - היץ באקומען פון די כיטער, און ק ₂ - צו געבן די פרידזשידער.

אַרבעט היץ מאָטאָר

די אַרבעט געטאן דורך די היץ מאָטאָר, איז קאַלקיאַלייטיד דורך די פאָרמולע:

א = | ק _ה | - | ק _{רענטגענ} |, ווו א - אַרבעט, ק _ה - סומע פון היץ באקומען פון די כיטער, ק _{רענטגענ} - סומע פון היץ געגעבן אַוועק קולער.

עפעקטיווקייַט היץ מאָטאָר (פאָרמולע):

| ק _ה | _{- | ק רענטגענ |) / |} ק ה | = 1 _{- | ק רענטגענ | / | ק} ה |

ער איז דער פאַרהעלטעניש פון די אַרבעט אַז מאכט די מאָטאָר צו די סומע פון היץ Produced. טייל פון די טערמאַל ענערגיע איז פאַרפאַלן בעשאַס דעם אַריבערפירן.

Carnot מאָטאָר

די מאַקסימום עפעקטיווקייַט פון די טערמאַל מאָטאָר איז באמערקט אין די מיטל Carnot. דעם איז רעכט צו דעם פאַקט אַז דעם סיסטעם איז אָפענגיק נאָר אויף די אַבסאָלוט טעמפּעראַטור פון די כיטער (סטן) און די קולער (TX). עפעקטיווקייַט היץ מאָטאָר אַפּערייטינג לויט צו די Carnot ציקל איז באשלאסן דורך די ווייַטערדיק פאָרמולע:

(TN - טקס) / Tn = - טקס - Tn.

די געזעצן פון טהערמאָדינאַמיקס צו רעכענען די ערלויבט מאַקסימום עפעקטיווקייַט, וואָס איז מעגלעך. פֿאַר דער ערשטער מאָל דעם ציפער האט קאַלקיאַלייטיד אַ פראנצויזיש געלערנטער און ינזשעניר סאַדי Carnot. ער ינווענטאַד אַ היץ מאָטאָר, וואָס איז אַפּערייטאַד דורך אַ ידעאַל גאַז. זי אַרבעט אין אַ ציקל פון 2 יסאָטהערמס און 2 כיץ. ווי עס אַרבעט איז גאַנץ פּשוט: צו די שיף מיט אַ גאַז כיטער איז סאַפּלייד אַ קאָנטאַקט, אַזוי אַז די ארבעטן פליסיק יקספּאַנדז יסאָטהערמאַללי. אין דעם פאַל עס אַפּערייץ און באקומט אַ זיכער סומע פון היץ. נאָך שיף ינסאַלייט. טראָץ דעם, די גאַז האלט צו יקספּאַנד, אָבער אַדיאַבאַטיקאַללי (אָן היץ וועקסל מיט די סוויווע). אין דעם צייַט, זייַן טעמפּעראַטור דיקריסאַז צו די פרידזשידער אויפֿפֿירונג. אין דעם פונט די גאַז איז קאָנטאַקטעד מיט אַ קאַנדענסער, ווערביי עס גיט אַ זיכער סומע פון היץ בעשאַס די יסאָמעטריק צונויפצי. דעמאָלט ינסאַלייט די שיף ווידער. ווען די גאַז איז אַדיאַבאַטיקאַללי קאַמפּרעסט צו דער אָריגינעל שטאַט און באַנד.

זגאַל

נאַואַדייז עס זענען פילע טייפּס פון היץ ענדזשאַנז אַז אַרבעטן אויף פאַרשידענע פּרינציפּן און פאַרשידענע פועלס. זיי אַלע האָבן זייער עפעקטיווקייַט. די אַרייַננעמען די ווייַטערדיק:

• אַ ינערלעך קאַמבאַסטשאַן מאָטאָר (פּיסטאָן), וואָס איז אַ מעקאַניזאַם ווו די ברענען חלק פון די ברענוואַרג כעמיש ענערגיע איז קאָנווערטעד אין מאַקאַניקאַל ענערגיע. אַזאַ דיווייסאַז זאל זיין גאַז און פליסיק. ויסטיילן 2- און 4-מאַך ענדזשאַנז. זיי זאלן האָבן אַ פליכט ציקל פון קעסיידערדיק אָפּעראַציע. אין אַנאַלאַדזשי צו דער צוגרייטונג פון אַזאַ ברענוואַרג מיקסטשערז זענען קאַרבורעטעד ענדזשאַנז (מיט פונדרויסנדיק געמיש פאָרמירונג) און דיזאַל (ינערלעך). דורך דרוקן פון ענערגיע קאַנווערטער זענען צעטיילט אין פּיסטאָן, שפּריץ, טערביין און קאַמביינד. די עפעקטיווקייַט פון אַזאַ מאשינען טוט נישט יקסיד די ציל פון 0.5.

• סטערלינג מאָטאָר - אַ מיטל אין וועלכע די אַרבעט פליסיק איז אין אַ קאָנפינעד פּלאַץ. עס איז אַ מין פון פונדרויסנדיק קאַמבאַסטשאַן מאָטאָר. דער פּרינציפּ פון זייַן אָפּעראַציע איז באזירט אויף אַ פּעריאָדיש קאָאָלינג / באַהיצונג גוף צו די ענערגיע טראָגן רעכט צו ענדערונגען אין זייַן באַנד. דאס איז איינער פון די מערסט עפעקטיוו ענדזשאַנז.

• טערביין (דריי) מאָטאָר מיט פונדרויסנדיק קאַמבאַסטשאַן פון ברענוואַרג. אַזאַ געוויקסן זענען די מערסט פּראָסט טערמאַל מאַכט סטיישאַנז.

• די טערביין (ראָוטער), די ינערלעך קאַמבאַסטשאַן מאָטאָר איז געניצט אין די טערמאַל מאַכט געוויקסן אין שפּיץ מאָדע. צי האָט ניט אַזוי פיל פּראָסט ווי אנדערע.

• טורבינאָווינטאָוווי מאָטאָר רעכט צו עטלעכע פון די סקרוז קריייץ שטויס. די מנוחה ער נעמט רעכט צו די ויסמאַטערן גאַסאַז. זייַן סטרוקטור איז אַ דריי מאָטאָר (גאַז טערביין), דער שטיל פון וואָס איז פּושט פּראָפּעלער.

אנדערע טייפּס פון היץ ענדזשאַנז

• מיסאַל, טורבאָדזשעט און שפּריץ ענדזשאַנז, וואָס זענען באקומען שטויס רעכט צו דער פּראַל פון ויסמאַטערן גאַסאַז.

• האַרט-שטאַט דרייווז זענען געניצט ווי אַ האַרט ברענוואַרג. אין אָפּעראַציע, עס טוט נישט טוישן זייַן באַנד, און פאָרעם. ווען אַפּערייטינג די עקוויפּמענט געניצט איז גאָר קליין טעמפּעראַטור חילוק.

ווי קענען פאַרגרעסערן עפעקטיווקייַט

צי ינקריסינג די עפעקטיווקייַט פון אַ היץ מאָטאָר מעגלעך? די ענטפער מוזן זיין געזוכט אין טהערמאָדינאַמיקס. עס שטודיום די קעגנצייַטיק טראַנספאָרמאַציע פון פאַרשידענע טייפּס פון ענערגיע. עס האט שוין געגרינדעט אַז עס איז אוממעגלעך צו בייַטן אַלע די בנימצא טערמאַל ענערגיע אין עלעקטריקאַל, מעטשאַניקאַל און עם. ען פֿאַר דעם קאַנווערטינג זיי אין היץ נעמט אָרט אָן קיין ריסטריקשאַנז. דאס איז מעגלעך רעכט צו דער פאַקט אַז די נאַטור פון טערמאַל ענערגיע באזירט אויף די דיסאָרדערד (כאַאָטיש) באַוועגונג פון פּאַרטיקאַלז.

דער שטארקער דער גוף איז וואָרמד אַרויף, אַזוי וועט מאַך זייַן קאָמפּאָנענט מאַלאַקיולז שנעלער. די באַוועגונג פון פּאַרטיקאַלז וועט ווערן אַפֿילו מער יראַטיק. צוזאמען מיט דעם, אַלעמען ווייסט אַז דער סדר קענען זיין לייכט אויסגעדרייט אין כאַאָס, וואָס איז זייער שווער צו אָרגאַניזירן.