Inneall Teas: timthriall, an éifeachtacht obair. Fadhbanna comhshaoil de mheaisíní teirmeach. Cad é - inneall teasa idéalach?

An gá atá le húsáid fuinnimh mheicniúil tá i dtáirgeadh mar thoradh ar theacht chun cinn na meaisíní teirmeach.

An t-aonad na n-inneall teasa

inneall Teasa (inneall teasa), - gléas le haghaidh athrú inmheánach an fhuinnimh i fuinnimh mheicniúil.

Tá ag gach inneall teasa téitheoir, an sreabhach ag obair (gás nó gal), a dhéanann obair le téamh (mar thoradh uainíocht ar an seafta tuirbín, mbogann an loine, agus mar sin de) agus refrigerator. Léiríonn an figiúr thíos léaráid an t-inneall teasa.

Buneolas céimeanna na n-inneall teasa

Gach feidhmiú inneall teasa de bharr an t-inneall. Chun seo a dhéanamh ar an obair is gá dó a ar an dá thaobh den loine innill nó tuirbín lanna bhí difríocht brú. Tá an difríocht amach i ngach an innill teas mar seo a leanas: Is é an teocht sreabhach oibre a mhéadú go dtí na céadta mílte nó na céimeanna i gcomparáid leis an teocht chomhthimpeallach. I thuirbíní gáis agus innill dócháin inmheánaigh is (ICE) méadú ar an teocht mar gheall ar an bhfíric go bhfuil an breosla a dhóitear laistigh den inneall. Is féidir le Refrigerator gníomhú atmaisféar nó feiste sainchuspóireach chun críocha fuaraithe agus comhdhlúthú an gaile a chaitear.

Carnot timthriall

Timthriall (próiseas timthriallach) - tá sraith na n-athruithe riocht gáis, a eascraíonn i go ais chuig an staid tosaigh (is féidir a dhéanamh ag obair). In 1824, fisiceoir Francach Sadi Karno sé léirithe go bhfuil sé buntáiste a timthriall inneall teasa (an timthriall Carnot), atá comhdhéanta de dhá phróiseas - an isothermal agus adiabatic. Léiríonn an figiúr thíos graf den timthriall Carnot: 1-2 agus 3-4 - isotherm, 2-3 agus 4-1 - adiabatic.

De réir an dlí imchoimeádta an obair fuinnimh na n-inneall teasa a dhéanfaidh Is inneall:

A = Q ₁ - Q _2,

₁ i gcás Q - méid teasa a fuarthas ón téitheoir, agus ₂ Q - méid teasa atá coinsíníodh chun an cuisneoir.
Is Éifeachtacht an cóimheas idir an t-oibriú innill teasa A a fhorghníomhú an t-inneall don chainníocht teasa a fhaightear ó na téitheoir:

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

I "Smaointe ar an gcumhacht ghluaiste na tine agus ar mheaisíní atá in ann a an fórsa a fhorbairt" (1824) cur síos ar inneall teasa Carnot faoin ainm "inneall teasa iontach le gás idéalach, a bhfuil comhlacht oibre." De bharr dhlíthe na teirmidinimic is féidir a ríomh an éifeachtacht (an t-uasmhéid is féidir) leis an téitheoir inneall teasa a bhfuil T teocht _1, agus refrigerator bhfuil teocht T _2. Is Carnot éifeachtacht inneall teasa:

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

Sadi Karno gcruthófar nach bhfuil meaisín fíor teirmeach ag teastáil, a fheidhmíonn le téitheoir le teocht T ₁ agus an comhdhlúthadán ag teocht T ₂ in ann a bhfuil éifeachtúlacht a bheadh níos mó ná an éifeachtúlacht an t-inneall teasa (idéalach).

inneall dócháin inmheánaigh (ICE)

Tá ceithre-stróc inneall dócháin inmheánaigh sorcóirí amháin nó níos mó, le loine, meicníocht crank, comhlaí iontógáil agus sceite, Spark.

Is éard atá sa timthriall oibriúcháin de cheithre strokes:

1) an sucking - Gabhann meascán indóite tríd an chomhla isteach sa sorcóir;
2) Comhbhrúite - an dá comhlaí dúnta;
3) stróc - a dhó pléascach an mheascáin indóite;
4) Sceite - scaoilfí gáis sceite isteach san atmaisféar.

tuirbín gaile

Tarlaíonn an thiontú fuinnimh tuirbín gaile mar gheall ar an difríocht brúnna gal uisce ag an inlet agus asraon.
Cumhacht thuirbíní gaile nua-aimseartha a bhaint amach 1,300 MW.

Tá roinnt paraiméadair theicniúla de na tuirbín gaile 1,200 MW

• galbhrú (úr) - 23.5 MPa.
• Teocht Gaile - 540 ° C.
• Gaile tuirbín sreabhadh - 3600 m / h.
• Luas Rotor - 3000 rev / min.
• An brú gaile sa comhdhlúthadán - 3.6 kPa.
• tuirbín Fad - 47.9 m.
• Aifreann tuirbín - 1900 m.

Is éard atá meaisín Teirmeach de tuirbín comhbhrúiteoir aeir, combustor agus gáis. OPERATION: adiabatically Tá aer sucked isteach sa comhbhrúiteoir, agus mar sin go bhfuil a theocht ardaithe go dtí 200 ° C nó níos mó. Next, an t-aer comhbhrúite dtiocfaidh an seomra dócháin ina brú ard ar fáil ag an am céanna breosla leachtaigh - ceirisín ola bhreosla photogen. Le linn a dhó an breosla aer théitear le teocht de 1500-2000 ° C, leathnaíonn sé agus ardaíonn a treoluas. Gluaiseann an aer ag luas ard, agus na táirgí dócháin dírithe isteach sa tuirbín. I ndiaidh an t-aistriú ó chéim go céim lanna tuirbín dócháin a thabhairt ar a fhuinneamh cinéiteach. Tá cuid den fhuinneamh a fuair an tuirbín an uainíocht comhbhrúiteoir; Tá an chuid atá fágtha a chaitear ar an rotor gineadóir, aerárthach rótar nó soitheach mara, roth feithicle.

Is féidir leis an tuirbín gáis a úsáid, sa bhreis ar an eitleán rotational agus na rothaí feithicle nó Liáin na loinge, mar inneall scaird. Aeir agus dócháin gáis a scaoileadh ag luas ard ón tuirbín gáis, agus mar sin is féidir leis an sá scaird a thagann chun cinn an phróisis a úsáid aerárthaí (eitleán) agus uisce (long) longa, iompar iarnróid a bhogadh. Mar shampla, tá innill turba-liáin planes An tiontú oifigiúil-24, An tiontú oifigiúil-124 ( "Ruslan"), Ru-225 ( "Aisling"). Dá bhrí sin, is é an "Aisling" ag luas eitilte de 700-850 km / h atá in ann 250 tonna de lasta thar achar de bheagnach 15,000 ciliméadar. Is é an t-aerárthach iompair is mó ar domhan.

Fadhbanna comhshaoil de mheaisíní teirmeach

Is tionchar mór ar an aeráid coinníollacha atmaisféir, go háirithe ar an láthair dé-ocsaíd charbóin agus galuisce. Dá bhrí sin, mar thoradh ar an t-athrú i ábhar dé-ocsaíd charbóin le méadú nó laghdú ar an iarmhairt cheaptha teasa, ina absorbs dé-ocsaíd charbóin roinnt de na teas go radiates isteach sa spás domhain, moill i na méaduithe atmaisféar agus dá bhrí sin an teocht dromchla agus an t-atmaisféar níos ísle. Tá príomhról ag an feiniméan an iarmhairt cheaptha teasa ról ríthábhachtach mhaolú aeráide. Ina éagmais sin, ní bheadh an teocht an meán an phláinéid +15 ° C agus níos ísle ag 30-40 ° C.

ar fud an domhain tá breis agus 300 milliún cineálacha éagsúla feithiclí, a chruthaíonn níos mó ná leath de na truailliú aeir.

Tá níos mó ná 1 bliain isteach san atmaisféar ó chumhacht teirmeach ó dhóchán breosla a leithdháileadh 150 milliún tonna de ocsaídí sulfair, 50 milliún tonna de ocsaíd nítrigine, 50 milliún tonna de fuinseog, 200 milliún tonna de aonocsaíde carbóin, 3 mhilliún tonna Feona.

Áirítear ar an comhdhéanamh an atmaisféir ózóin, a chosnaíonn go léir beathra an domhain ar an dochar ghathanna ultraviolet. . I 1982, John Farman, an taiscéalaí na Breataine fuarthas amach, níos mó ná poll san ózón Antartaice - laghdú sealadach ar an t-ábhar ózóin san atmaisféar. Ag an bhuaic ar an poll san ózón 7 Deireadh Fómhair, 1987 tá an méid ózóin ann laghdú i 2 uair. poll san ózón dócha mar thoradh ar fhachtóirí antrapaigineacha, lena n-áirítear úsáid sa tionscal clóirín-ina bhfuil freons (CFC), a scrios an ciseal ózóin. Mar sin féin, an 1990 staidéar. nach bhfuil deimhnithe leis an tuairim. Is dócha, nach bhfuil teacht chun cinn an poll san ózón bhaineann le gníomhaíochtaí an duine, agus is próiseas nádúrtha. Sa bhliain 1992, thángthas ar an poll ózóin thar an Artach.

Más rud é a bhailiú go léir an ciseal ózóin san atmaisféar sa dromchla an Domhain agus é a thicken an dlús aeir ag brú an atmaisféir agus teocht 0 ° C, ansin tá tiús sciath ózóin ach 2-3 mm! Sin an t-sciath ar fad.

Tá beagán de stair ...

• Iúil 1769. I bPáras Meudon míleata pháirc innealtóir NZ Kyunyo chun "wagon dóiteáin", a bhí feistithe a le hinneall gaile dhá-sorcóir, thiomáin roinnt de na deich méadar.
• 1885. Karl Benz, innealtóir Gearmánach, a thóg an chéad charr peitril cumhachta Motorwagen ceithre-rothaí de 0.66 kW, a bhfuil 29 Eanáir, 1886 fhaightear ar phaitinn. Bhí luas Meaisín 15-18 km / u.
• 1891. Gottlieb Daimler, aireagóir na Gearmáine, tralaí mhonaraítear tiomáint cumhachta 2.9 kW (4 horsepowers) an ghluaisteáin. An t-uasluas de shroicheann an fheithicil 10 km / h, tá an cumas sna múnlaí éagsúla 2-5 tonna.
• 1899. Beilge K. Zhenattsi ina ghluaisteán, "Jamet contant" ( "riamh sásta") don chéad uair thrasnaigh an luas líne 100-ciliméadar.

Samplaí d'fhadhbanna a réiteach

Is Fadhb 1. Is í an teocht an téitheoir inneall teasa idéalach ionann agus 2,000 K, agus teocht refrigerator - 100 ° C. D'fhonn a chinneadh an éifeachtacht.

réiteach:
An fhoirmle go gcinnfidh an éifeachtúlacht inneall teasa (uasmhéid):

N = T ₁ T ₂ / T _1.
N = (2000K - 373K) / 2000 K = 0.81.

éifeachtacht inneall - 81%: A.

Fadhb 2. An t-inneall teasa 200 kJ teasa Fuarthas trí dhóchán breosla, agus a aistriú chuig with 120 kJ teasa. Cad é an éifeachtúlacht an t-inneall?

réiteach:
Is é an fhoirmle chun a chinneadh an éifeachtúlacht an fhoirm:

N = R1 - Q2 / Q1.
N = (2 × 10 ⁵ J - 1.2 x 10 ⁵ J) / 2 x 10 ⁵ J = 0.4.

A: An éifeachtacht teirmeach an innill - 40%.

Fadhb 3. Cad é an éifeachtúlacht an t-inneall teasa, nuair a dhéantar an t-sreabhach ag obair ón téitheoir tar éis an méid teasa de 1.6 MJ oibríocht 400 kJ? Cad é an méid teasa a aistríodh chuig an cuisneoir?

réiteach:
Is féidir le Éifeachtacht a chinneadh de réir na foirmle

N = A / C _1.

l = 0,4 · 10 ⁶ J / 1.6 · 10 ⁶ J = 0.25.

Is féidir le tarchur cainníocht teasa refrigerator a chinneadh de réir na foirmle

Q ₁ - A = Q _2.
Q ₂ = 1.6 · 10 ⁶ J - 0.4 · 10 ⁶ J = 1.2 · 10 ⁶ J.
Tá an t-inneall teasa ina éifeachtúlacht 25%;: A chainníocht teasa a aistriú chuig an cuisneoir - 1.2 · 10 ⁶ J.