Eficiência do motor térmico. Eficiência térmica do motor – a fórmula para determinar

O trabalho de muitos tipos de máquinas caracteriza uma figura tão importante quanto a eficiência do motor térmico. Engenheiros a cada ano procuram criar uma técnica mais avançada que com menos combustível daria os melhores resultados de usá-lo.

aparelho motor térmico

Antes de entender o que é a eficiência (eficiência), você precisa entender como esse mecanismo funciona. Sem o conhecimento dos princípios da sua operação não pode descobrir a natureza deste indicador. máquina térmica é um dispositivo que faz o trabalho através do uso de energia interna. Qualquer motor de calor, o qual converte a energia térmica para expansão mecânica, térmica dos materiais utilizados a temperaturas mais elevadas. Os sistemas de estado sólido não só pode alterar o volume da substância, mas também a forma do corpo. A ação de um motor tal, está sujeita às leis da termodinâmica.

princípio de funcionamento

Para entender como funciona um motor de calor, é necessário considerar a base de seu projeto. Para o funcionamento do dispositivo requer dois corpos: a quente (de aquecimento) e a frio (refrigerador, chiller). O princípio de funcionamento de motores de calor (eficiência dos motores de calor) depende de sua espécie. Muitas vezes, um frigorífico serve condensador de vapor e um aquecedor – qualquer tipo de queima de combustível no forno. A eficiência de um motor de calor ideal é da seguinte fórmula:

Eficiência = (Tnagrev -.. Tholod) / Tnagrev. x 100%.

Neste caso, o rendimento do motor real nunca pode exceder o valor obtido em conformidade com esta fórmula. Além disso, esta figura nunca excederá os valores acima. Para melhorar a eficiência, mais frequentemente aumentar e diminuir a temperatura do aquecedor de temperatura do frigorífico. Ambos os processos serão limitadas às condições reais do equipamento.

Eficiência do motor de calor (fórmula)

Em funcionamento, o funcionamento do motor de calor ocorre, como qual o gás começa a perder a energia e é arrefecido para uma determinada temperatura. O último é geralmente alguns graus mais elevada do que a atmosfera circundante. Esta temperatura mais baixa. Um tal dispositivo especial concebido para o arrefecimento e posterior condensação do vapor de escape. Onde existem capacitores, por vezes, a temperatura do refrigerador abaixo da temperatura ambiente.

O corpo do motor de calor, aquecendo e expandindo não é capaz de enviar toda a sua energia interna para fazer um trabalho. Uma parte do calor irá ser transferido para o refrigerador, juntamente com os gases de escape ou vapor. Esta parte do calor da energia interna é inevitavelmente perdido. O fluido de trabalho durante a combustão de combustível pelo aquecedor recebe uma certa quantidade de calor Q _1. Assim, realiza outro trabalho A, durante o qual transmite parte do refrigerador de calor: Q ₂ <Q _1.

a eficiência do motor caracteriza a eficiência na conversão e transmissão de energia. Este indicador é frequentemente medida como uma porcentagem. Eficiência fórmula:

η * A / QX100%, onde Q – gasto de energia, e – um trabalho útil.

Com base na lei da conservação da energia, podemos concluir que a eficiência é sempre menor que a unidade. Em outras palavras, o bom trabalho nunca será mais do que ele assumiu o poder.

a eficiência do motor – a proporção de energia útil para o trabalho relatado pelo aquecedor. Pode ser representado como uma fórmula:

η = (Q _{1-Q 2)} / Q ₁ em que Q ₁ – calor recebido do aquecedor, e Q ₂ – para dar o refrigerador.

motor de calor trabalho

O trabalho realizado pelo motor de calor, é calculado pela fórmula:

A = | Q _H | – | Q _X |, em que A – trabalho, Q _H – quantidade de calor recebida do aquecedor, Q _X – quantidade de calor emitido refrigerador.

Eficiência do motor de calor (fórmula):

| Q _H | _{– | Q X |) / |} Q H | = 1 _{– | Q X | / | Q} H |

Ele é a razão do trabalho que faz com que o motor para a quantidade de calor produzido. Parte da energia térmica é perdida durante a transferência.

máquina de Carnot

A eficiência máxima do motor térmico é observado no dispositivo de Carnot. Isto é devido ao facto de que este sistema depende apenas da temperatura absoluta do aquecedor (TH) e o refrigerador (Tx). motor de calor eficiência operacional de acordo com o ciclo de Carnot é determinada pela seguinte fórmula:

(Tn – Tx) / Tn = – Tx – Tn.

As leis da termodinâmica para calcular a eficiência máxima permitida, o que é possível. Pela primeira vez, este número calculou um cientista francês e engenheiro Sadi Carnot. Ele inventou um motor térmico, que é operado por um gás ideal. Ela trabalha em um ciclo de 2 isotérmicas e 2 baterias. Como funciona é bastante simples: para o navio com um aquecedor a gás é fornecido um contacto, de modo que o fluido de trabalho se expande isotermicamente. Neste caso, opera e obtém uma certa quantidade de calor. Depois isola navio. Apesar disso, o gás continua a se expandir, mas adiabaticamente (sem troca de calor com o meio ambiente). Neste momento, a sua temperatura diminui para o desempenho frigorífico. Neste ponto, o gás é posto em contacto com um condensador, pelo que dá uma certa quantidade de calor durante a contracção isométrica. Em seguida, isolar o vaso novamente. Quando o gás é comprimido adiabaticamente para o estado original e volume.

espécies

Hoje em dia existem muitos tipos de motores térmicos que operam em diferentes princípios e combustíveis diferentes. Todos eles têm sua eficiência. Estes incluem o seguinte:

• um motor de combustão interna (de pistão), que é um mecanismo em que a porção de queima da energia química do combustível é convertida em energia mecânica. Tais dispositivos podem ser de gás e líquido. Distinguir 2- e 4 tempos motores. Eles podem ter um ciclo de operação contínua. Em analogia com a preparação de tais misturas de combustíveis são os motores com carburador (com a formação da mistura externo) e gasóleo (interno). Por tipo de conversor de energia são divididos em pistão, jacto, turbina e combinado. A eficiência de tais máquinas não exceda o alvo de 0,5.

• motor Stirling – um dispositivo no qual o fluido de trabalho é em um espaço confinado. É um tipo de motor de combustão externa. O princípio da sua operação baseia-se numa periódica corpo de arrefecimento / aquecimento para o rendimento de energia devido a alterações no seu volume. Este é um dos motores mais eficientes.

• turbina do motor (rotativo) com combustão externo de combustível. Tais plantas são as centrais térmicas mais comuns.

• A turbina (rotor), o motor de combustão interna é utilizado em centrais térmicas em modo de pico. Não tanto comum quanto os outros.

• motor Turbinovintovoy devido a algum dos parafusos cria impulso. O resto ele recebe devido aos gases de escape. A sua estrutura é um motor rotativo (turbina a gás), o eixo do qual é empurrado hélice.

Outros tipos de motores térmicos

• míssil, turbo-reactores e motores a jacto, os quais são obtidos impulso devido ao impacto de gases de escape.

• unidades de estado sólido são usados como um combustível sólido. Em operação, isso não muda o seu volume e forma. Quando operar o equipamento utilizado é extremamente pequena diferença de temperatura.

Como se pode aumentar a eficiência

Quer aumentar a eficiência de um motor de calor possível? A resposta deve ser procurada em termodinâmica. Ele estuda a transformação mútua dos diferentes tipos de energia. Foi estabelecido que é impossível para converter toda a energia térmica disponível em elétrica, mecânica e m. N. Para isso convertê-los em calor ocorre sem quaisquer restrições. Isto é possível devido ao fato de que a natureza da energia térmica baseada no movimento desordenado (caótica) de partículas.

Quanto mais forte for o corpo é aquecido, por isso, vai mover suas moléculas componentes mais rápido. O movimento de partículas se tornará ainda mais errático. Junto com isso, todo mundo sabe que a ordem pode ser facilmente transformado em caos, o que é muito difícil de organizar.