Efficiency ntawm lub tshav kub engine. Cav thermal efficiency - cov mis rau kev txiav txim

Lub chaw ua hauj lwm ntawm ntau ntau yam ntawm cov tshuab characterizes xws li ib qho tseem ceeb daim duab raws li lub efficiency ntawm lub tshav kub engine. Engineers txhua txhua xyoo, nrhiav kev los ua ib tug ntau tshaj cov txheej txheem uas muaj tsawg roj yuav muab qhov zoo tshaj plaws kev tshwm sim los ntawm siv nws.

thermal engine apparatus

Ua ntej koj yuav to taub zoo li cas yog lub efficiency (efficiency), koj yuav tsum to taub yuav ua li cas no mechanism ua hauj lwm. Yog tsis muaj kev txawj ntse ntawm lub hauv paus ntsiab lus ntawm nws cov lag luam yuav tsis tau paub tseeb qhov xwm ntawm qhov ntsuas no. Thaum tshav kub kub engine yog ib tug ntaus ntawv uas lub chaw ua hauj lwm los ntawm kev siv ntawm Internal zog. Tej thaum tshav kub kub lub cav uas converts thermal zog rau cov neeg kho tshuab, thermal expansion ntawm cov ntaub ntawv siv nyob ntau dua kub. Cov khoom-xeev systems yuav tsis tsuas hloov qhov ntim ntawm lub substance, tab sis kuj tus duab ntawm lub cev. Qhov kev txiav txim ntawm xws li ib engine yog kev kawm mus rau cov kev cai ntawm thermodynamics.

hauv paus ntsiab lus ntawm cov lag luam

Nyob rau hauv thiaj li yuav to taub li cas ib tug kub engine, nws yog tsim nyog los xav txog lub hauv paus ntawm nws tsim. Rau cov lag luam ntawm lub ntaus ntawv yuav tsum tau ob lub cev: ib tug kub (rhaub) thiab txias (tub yees, chiller). Lub hauv paus ntsiab lus ntawm cov lag luam ntawm tshav kub xyaw (ua hauj lwm zoo ntawm tshav kub xyaw) yog nyob ntawm lawv cov zoo. Feem ntau, ib tug tub yees ua hauj lwm pab vapor condenser thiab ib tug rhaub - ib yam ntawm cov roj hlawv nyob rau hauv lub cub tawg. Lub efficiency ntawm ib qho zoo tagnrho thaum tshav kub kub lub cav yog cov nram qab no mis:

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

Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, qhov tiag lub cev muaj zog efficiency yuav tsis ntau tshaj tus nqi uas tau nyob rau hauv raws li qhov no mis. Tsis tas li ntawd, qhov no daim duab yuav tsis ntau tshaj cov saum toj no qhov tseem ceeb. Yuav kom txhim kho efficiency, ntau zaus kom thiab txo tus kub ntawm lub rhaub kub ntawm lub tub yees. Ob leeg ntawm cov dab yuav tsum muaj qhov tseeb tej yam kev mob ntawm cov khoom siv.

Efficiency tshav kub engine (formula)

Nyob rau hauv lub lag luam, lub tshav kub engine lag luam tshwm sim, raws li uas gas pib poob zog thiab yog txias mus rau ib tug tej yam kub. Cov yav tas yog feem ntau yog ib ob peb degrees siab tshaj lub puag ncig cua. Qhov no cia txias kub. Xws li ib tug tshwj xeeb ntaus ntawv tsim rau txias thiab tom ntej hws ntawm lub tso chav. Qhov twg muaj capacitors, tej zaum lub tub yees kub hauv qab no ambient kub.

Lub tshav kub engine lub cev los ntawm cua sov thiab expanding yog tsis muaj peev xwm xa tag nrho nws cov internal zog ua hauj lwm. Ib txhia ntawm cov cua sov yuav tsum pauv mus rau lub tub yees nrog rau lub tso gases los yog chav. Qhov no yog ib feem ntawm lub tshav kub ntawm lub sab hauv lub zog yog inevitably poob. Cov ua hauj lwm cov kua thaum lub sij hawm lub combustion ntawm roj los ntawm lub rhaub tau ib yam kom muaj nuj nqis ntawm tshav kub Q _1. Yog li nws ua rau lwm tus ua hauj lwm A, thaum lub sij hawm uas hau ib feem ntawm lub tub yees ntawm tshav kub: Q ₂ 1.

Cav efficiency characterizes lub efficiency nyob rau hauv lub zog hloov dua siab tshiab thiab kis tau tus mob. Qhov no qhia yog feem ntau ntsuas raws li ib tug feem pua. Efficiency mis:

η * A / Qx100%, qhov twg Q - npaum lub zog, thiab - ib tug pab tau ua hauj lwm.

Raws li cov kev cai lij choj ntawm kev txuag ntawm lub zog, peb yuav xaus uas lub efficiency yog yeej ib txwm tsawg tshaj li kev sib sau. Nyob rau hauv lwm yam lus, cov hauj lwm zoo yeej yuav tsis ua ntau tshaj li nws coj lub hwj chim.

Cav efficiency - tus piv ntawm pab zog mus rau lub chaw ua hauj lwm qhia los ntawm lub rhaub. Nws yuav tuaj raws li ib tug noj mis nyuj:

η = (Q ₁ -Q ₂₎ / Q ₁ nyob rau Q ₁ - tshav kub tau txais los ntawm lub rhaub, thiab Q ₂ - mus muab lub tub yees.

Ua hauj lwm tshav kub engine

Cov ua hauj lwm ua los ntawm lub tshav kub engine, yog xam los ntawm cov mis:

A = | Q _H | - | Q _X |, qhov twg A - ua hauj lwm, Q _H - nqi ntawm tshav kub tau txais los ntawm lub rhaub, Q _X - nqi ntawm tshav kub muab tawm cia txias.

Efficiency tshav kub engine (formula):

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

Nws yog tus piv ntawm cov chaw ua hauj lwm uas ua rau lub engine rau tus nqi ntawm tshav kub ua. Part ntawm lub thermal zog yog poob thaum lub sij hawm no hloov.

Carnot engine

Qhov siab tshaj plaws efficiency ntawm lub thermal cav cai nyob rau hauv lub ntaus ntawv Carnot. Qhov no yog vim lub fact tias qhov no system yog nyob tsuas yog nyob rau hauv lub meej kub ntawm lub rhaub (TH) thiab lub txias (Tx). Efficiency tshav kub engine kev khiav hauj lwm raws li lub Carnot voj voog yog txiav txim los ntawm cov nram qab no mis:

(TN - Tx) / TN = - Tx - TN.

Cov kev cai ntawm thermodynamics los mus laij lub pub nyiaj pab ntau tshaj efficiency, uas yog tau. Rau cov thawj lub sij hawm no daim duab tau xam ib tug Fabkis txoj tus paub txog thiab engineer Sadi Carnot. Nws invented ib tug kub engine, uas yog ua los ntawm ib qho zoo tagnrho roj. Nws ua hauj lwm nyob rau hauv ib lub voj voog ntawm 2 isotherms thiab 2 heats. Yuav ua li cas nws ua hauj lwm yog heev yooj yim: rau cov hlab nrog ib tug roj rhaub yog nkag ib tug sib cuag, yog li ntawd cov ua hauj lwm kua expands isothermally. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no nws ua hauj lwm thiab lijchoj ib qhov nqi ntawm tshav kub. Tom qab txog ntsha insulate. Dua li no, cov roj tseem nthuav, tab sis adiabatically (tsis muaj tshav kub pauv nrog rau cov ib puag ncig). Thaum lub sij hawm no, nws cov kub txo rau lub tub yees tau zoo. Thaum no tus taw tes rau hauv lub gas yog hu nrog ib tug condenser, uas nws muab ib qhov nqi ntawm tshav kub thaum lub sij hawm isometric contraction. Ces insulate cov hlab dua. Thaum cov roj yog adiabatically compressed mus rau tus thawj lub xeev thiab ntim.

hom

Niaj hnub no muaj ntau ntau hom ntawm tshav kub xyaw uas khiav lag luam rau txawv tej ntsiab cai thiab txawv fuels. Lawv tag nrho cov muaj lawv efficiency. Cov no muaj xws li nram qab no:

• ib tug nrog combustion engine (piston), uas yog ib tug mechanism nyob qhov twg cov hlawv feem ntawm cov roj tshuaj zog yog hloov dua siab tshiab rau hauv cov neeg kho tshuab zog. Xws li tej zaum yuav roj thiab kua. Paub qhov txawv 2- thiab 4-mob stroke xyaw. Tej zaum lawv yuav muaj ib lub luag hauj voj voog ntawm lub lag luam nruam. Nyob rau hauv analogy rau qhov kev npaj ntawm xws roj mixtures yog carbureted xyaw (nrog rau lwm sib tov tsim) thiab diesel (internal). Los ntawm hom ntawm lub zog converter raug muab faib ua piston, dav hlau, turbine thiab ua ke. Lub efficiency ntawm xws machines tsis pub tshaj lub hom phiaj ntawm 0.5.

• Stirling cav - ib tug ntaus ntawv nyob rau hauv uas ua hauj lwm kua yog nyob rau hauv ib tug ceev qhov chaw. Nws yog ib tug zoo ntawm sab nraud combustion engine. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm nws cov lag luam raws li ib tug periodic txias / cua kub cev rau lub zog tawm los vim cov kev hloov nyob rau hauv nws cov ntim. Qhov no yog ib qho ntawm feem npaum xyaw.

• turbine (teb) cav nrog lwm combustion ntawm cov roj. Tej nroj tsuag yog cov feem ntau thermal zog noj.

• Cov turbine (rotor), lub internal combustion engine yog siv nyob rau hauv lub thermal fais fab nroj tsuag nyob rau hauv ncov hom. Tsis li ntawd, ntau ntau li lwm leej lwm.

• Turbinovintovoy engine vim muaj ib co ntawm cov screws tsim thrust. Tus so nws tau txais vim lub rav cua tsheb roj cua. Nws qauv yog ib tug teb cav (gas turbine), tus ncej uas yog thawb kiv cua.

Lwm yam kev kub xyaw

• Missile, turbojet thiab dav hlau xyaw, uas yog tau thrust vim yog tej yam ntawm rav cua tsheb roj cua.

• Tau-lub xeev drives yog siv raws li ib tug khoom roj. Nyob rau hauv lub lag luam, nws tsis hloov nws volume, thiab zoo lawm. Thaum kev khiav hauj lwm cov khoom siv yog tsis tshua muaj me me kub sib txawv.

Raws li yuav ua rau kom efficiency

Seb ua lub efficiency ntawm ib tug kub engine tau? Cov lus teb yuav tsum tau nrhiav nyob rau hauv thermodynamics. Nws kawm lub kev sib nrig sib transformation ntawm ntau hom ntawm lub zog. Nws tau raug tsim muaj uas nws yog tsis yooj yim sua los hloov tag nrho cov muaj thermal zog nyob rau hauv hluav taws xob, neeg kho tshuab thiab m. N. no hloov lawv mus rau hauv tshav kub yuav siv sij hawm qhov chaw uas tsis muaj kev txwv. Qhov no yog tau vim lub fact tias cov xwm ntawm thermal zog raws li nyob rau hauv lub disordered (chaotic) tsab ntawv tsa suab hais.

Lub muaj zog hauv lub cev yog sov so li, yog li ntawd yuav tsiv mus nyob nws tivthaiv molecules sai. Cov tsab ntawv tsa suab hais yuav ua txawm ntau erratic. Nrog rau qhov no, txhua leej txhua tus paub hais tias qhov kev txiav txim yuav muab tau yooj yim muab rau hauv chaos, uas yog heev yooj yim mus npaj.