गर्मी इंजन की क्षमता। इंजन थर्मल दक्षता - निर्धारित करने के लिए सूत्र

मशीनों के कई प्रकार के काम गर्मी इंजन की दक्षता के रूप में इस तरह के एक महत्वपूर्ण व्यक्ति की विशेषता है। इंजीनियर्स हर साल एक और अधिक उन्नत तकनीक है कि कम ईंधन के साथ इसका उपयोग करने से सबसे अच्छा परिणाम देना होगा बनाने के लिए चाहते हैं।

थर्मल इंजन उपकरण

इससे पहले कि आप समझते हैं क्या दक्षता (दक्षता), आप को समझने के लिए इस तंत्र काम करता है की जरूरत है। इसके संचालन के सिद्धांतों के ज्ञान के बिना इस सूचक की प्रकृति को समझ नहीं सकता। हीट इंजन एक युक्ति है कि आंतरिक ऊर्जा के उपयोग के माध्यम काम करता है। किसी भी गर्मी इंजन जो धर्मान्तरित तापीय ऊर्जा उच्च तापमान पर इस्तेमाल की गई सामग्री के यांत्रिक, थर्मल विस्तार करने के लिए। ठोस राज्य प्रणाली केवल पदार्थ की मात्रा, लेकिन यह भी शरीर के आकार को बदल नहीं सकते। इस तरह के एक इंजन की कार्रवाई ऊष्मप्रवैगिकी के नियमों के अधीन है।

आपरेशन के सिद्धांत

आदेश है कि कैसे एक गर्मी इंजन करता है समझने के लिए, यह अपने डिजाइन के आधार पर विचार करने के लिए आवश्यक है। एक गर्म (हीटर) और ठंड (रेफ्रिजरेटर, चिलर): डिवाइस के आपरेशन के लिए दो शरीर की आवश्यकता है। गर्मी इंजन (गर्मी इंजन की दक्षता) के संचालन के सिद्धांत अपनी तरह पर निर्भर करता है। भट्ठी में ईंधन के जलने के किसी भी प्रकार - अक्सर, एक फ्रिज वाष्प कंडेनसर और एक हीटर कार्य करता है। एक आदर्श गर्मी इंजन की दक्षता में निम्न सूत्र की है:

क्षमता = (Tnagrev -।। Tholod) / Tnagrev। x 100%।

इस मामले में, असली मोटर दक्षता इस सूत्र के अनुसार प्राप्त मूल्य से अधिक कभी नहीं कर सकते हैं। इसके अलावा, यह आंकड़ा ऊपर मूल्यों से अधिक नहीं होगी। दक्षता में सुधार करने के लिए, अधिक बार बढ़ाने के लिए और रेफ्रिजरेटर के हीटर तापमान के तापमान में कमी। इन प्रक्रियाओं के दोनों उपकरणों की वास्तविक स्थिति तक ही सीमित रहेगा।

दक्षता गर्मी इंजन (सूत्र)

ऑपरेशन में, गर्मी इंजन आपरेशन होता है, जो के रूप में गैस ऊर्जा खोने के लिए शुरू होता है और एक निश्चित तापमान को ठंडा किया जाता है। प्रायः कुछ डिग्री के आसपास के वातावरण से अधिक है। यह कूलर तापमान। इस तरह के एक विशेष उपकरण ठंडा करने और निकास भाप के बाद संक्षेपण के लिए बनाया गया। कहाँ संधारित्र, परिवेश के तापमान नीचे कभी कभी फ्रिज का तापमान देखते हैं।

हीटिंग और विस्तार करके गर्मी इंजन शरीर काम करने के लिए अपने सभी आंतरिक ऊर्जा भेजने के लिए सक्षम नहीं है। गर्मी से कुछ के साथ रेफ्रिजरेटर को हस्तांतरित किया जाएगा निकास गैसों या भाप। गर्मी के इस भाग को आंतरिक ऊर्जा के अनिवार्य रूप से खो दिया है। हीटर द्वारा ईंधन के दहन के दौरान तरल पदार्थ गर्मी क्यू ₁ की एक निश्चित मात्रा हो जाता _है। क्यू ₂ <क्यू _1: इस प्रकार यह एक और काम एक है, जिसके दौरान गर्मी के रेफ्रिजरेटर का हिस्सा पहुंचाता प्रदर्शन करती _है।

इंजन दक्षता ऊर्जा रूपांतरण और पारेषण में दक्षता की विशेषता है। यह सूचक अक्सर एक प्रतिशत के रूप में मापा जाता है। क्षमता सूत्र:

η * ए / QX100%, जहां क्यू - खर्च ऊर्जा, और - एक उपयोगी काम करते हैं।

ऊर्जा के संरक्षण के कानून के आधार पर हम निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि दक्षता हमेशा एकता से कम है। दूसरे शब्दों में, अच्छे काम कभी नहीं से अधिक यह शक्ति ले लिया हो जाएगा।

इंजन दक्षता - काम हीटर द्वारा रिपोर्ट करने के लिए उपयोगी ऊर्जा के अनुपात। यह एक सूत्र के रूप में प्रतिनिधित्व किया जा सकता है:

η = (क्यू ₁ -Q ₂₎ / Q ₁ जिसमें क्यू ₁ - हीटर से प्राप्त गर्मी, और क्यू ₂ - फ्रिज देने के लिए।

कार्य गर्मी इंजन

काम गर्मी इंजन के द्वारा किया, सूत्र द्वारा गणना की जाती है:

एक = | क्यू _एच | - | क्यू _एक्स |, एक जहां - काम, क्यू _एच - राशि गर्मी के हीटर से प्राप्त, क्यू _एक्स - गर्मी की मात्रा बंद को देखते हुए कूलर।

दक्षता गर्मी इंजन (सूत्र):

| क्यू _एच | _{- | क्यू एक्स |) / |} क्यू एच | = 1 _{- | क्यू एक्स | / | क्यू} एच |

उन्होंने कहा कि काम है कि गर्मी की मात्रा का उत्पादन करने के लिए इंजन बनाता का अनुपात है। तापीय ऊर्जा का एक हिस्सा इस स्थानान्तरण के दौरान खो दिया है।

कार्नोट इंजन

थर्मल इंजन की अधिकतम क्षमता डिवाइस कार्नोट में मनाया जाता है। यह तथ्य यह है कि इस प्रणाली केवल हीटर (वें) और कूलर (टीएक्स) की पूर्ण तापमान पर निर्भर है के कारण है। दक्षता गर्मी इंजन के अनुसार काम कर रही कार्नोट चक्र निम्नलिखित सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

(Tn - टीएक्स) / Tn = - टीएक्स - Tn।

ऊष्मप्रवैगिकी के नियमों की अनुमति दी अधिकतम क्षमता, जो संभव है की गणना करने के। पहली बार के लिए यह आंकड़ा एक फ्रांसीसी वैज्ञानिक और इंजीनियर सादी कार्नोट की गणना की है। उन्होंने कहा कि एक गर्मी इंजन है, जो एक आदर्श गैस द्वारा संचालित है का आविष्कार किया। वह 2 isotherms और 2 हीट का एक चक्र में काम करता है। यह कैसे काम करता काफी सरल है: करने के लिए एक गैस हीटर के साथ पोत संपर्क आपूर्ति की जाती है, ताकि तरल पदार्थ isothermally फैलता है। इस मामले में यह काम करता है और गर्मी की एक निश्चित राशि प्राप्त करता है। पोत बचाने के बाद। इस के बावजूद, गैस विस्तार जारी है, लेकिन adiabatically (पर्यावरण के साथ गर्मी विनिमय के बिना)। इस समय, उसके तापमान रेफ्रिजरेटर प्रदर्शन करने के लिए कम हो जाती है। इस बिंदु पर गैस एक कंडेनसर, जिससे यह सममितीय संकुचन के दौरान गर्मी की एक निश्चित राशि देता है के साथ संपर्क किया है। तब पोत फिर से बचाने। गैस adiabatically मूल राज्य और मात्रा के लिए संकुचित हो जाती है।

जाति

आजकल गर्मी इंजन के कई प्रकार है कि विभिन्न सिद्धांतों और विभिन्न ईंधन पर काम कर रहे हैं। वे सब उनके दक्षता की है। इनमें निम्नलिखित शामिल हैं:

• एक आंतरिक दहन इंजन (पिस्टन) है, जो एक तंत्र जहां ईंधन रासायनिक ऊर्जा का जल भाग यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। इस तरह के उपकरणों गैस और तरल हो सकता है। 2 और 4 स्ट्रोक इंजन अलग पहचान बनाएं। वे सतत संचालन के कर्तव्य चक्र हो सकता है। इस तरह के ईंधन मिश्रण की तैयारी करने के लिए सादृश्य में कारबुरेटेड इंजन और डीजल (आंतरिक) (बाहरी मिश्रण गठन के साथ) कर रहे हैं। ऊर्जा कनवर्टर के प्रकार से पिस्टन, जेट, टरबाइन में विभाजित है और जोड़ दिया जाता है। इस तरह के मशीनों की क्षमता 0.5 का लक्ष्य अधिक नहीं है।

• स्टर्लिंग इंजन - एक उपकरण है जो में कार्यकारी तरल पदार्थ एक सीमित स्थान में है। यह बाह्य दहन इंजन का एक प्रकार है। इसके संचालन के सिद्धांत इसकी मात्रा में परिवर्तन के कारण ऊर्जा उपज करने के लिए समय-समय पर ठंडा / हीटिंग शरीर पर आधारित है। यह सबसे कारगर इंजनों में से एक है।

• टरबाइन (रोटरी) ईंधन की बाह्य दहन के साथ इंजन। इस तरह के पौधों सबसे आम थर्मल पावर स्टेशन हैं।

• टरबाइन (रोटर), आंतरिक दहन इंजन शिखर मोड में ताप विद्युत संयंत्रों में प्रयोग किया जाता है। इसलिए दूसरों के रूप में आम ज्यादा नहीं।

• Turbinovintovoy शिकंजा के कुछ की वजह से इंजन जोर पैदा करता है। बाकी वह निकास गैसों की वजह से प्राप्त करता है। इसकी संरचना एक रोटरी इंजन है (गैस टरबाइन), शाफ्ट जिनमें से प्रोपेलर धकेल दिया जाता है।

गर्मी इंजन के अन्य प्रकार

• मिसाइल, टर्बोजेट और जेट इंजन, जो निकास गैसों के प्रभाव के कारण जोर प्राप्त कर रहे हैं।

• सॉलिड स्टेट ड्राइव एक ठोस ईंधन के रूप में उपयोग किया जाता है। ऑपरेशन में, यह अपने मात्रा और आकार नहीं बदलता है। जब उपकरणों का इस्तेमाल किया ऑपरेटिंग अत्यंत छोटे तापमान का अंतर है।

दक्षता में वृद्धि कर सकते हैं

एक गर्मी इंजन संभव की क्षमता बढ़ाने जा रहा है? जवाब ऊष्मप्रवैगिकी में मांग की जानी चाहिए। यह ऊर्जा के विभिन्न प्रकार के आपसी परिवर्तन अध्ययन करता है। यह स्थापित किया गया है कि यह असंभव है, बिजली के यांत्रिक और एम। एन में सभी उपलब्ध तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए इस के लिए उन्हें गर्मी में परिवर्तित करने के लिए किसी भी प्रतिबंध के बिना जगह लेता है। यह इस तथ्य के कणों की अव्यवस्थित (अराजक) गति पर आधारित है कि तापीय ऊर्जा की प्रकृति के कारण संभव है।

मजबूत शरीर गरम है, इसलिए तेजी से अपने घटक अणुओं पर आ जाएगा। कणों की गति और भी अधिक अनिश्चित हो जाएगा। इस के साथ साथ, हर कोई जानता है कि आदेश आसानी से अराजकता है, जो व्यवस्थित करने के लिए बहुत मुश्किल है में बदल सकता है।