Principiile de funcționare a motoarelor termice

Pentru a comite funcționare a motorului, diferența de presiune necesară pe ambele părți ale unui motor cu piston sau paletelor turbinelor. În toate motoarele de căldură, această diferență de presiune se realizează prin creșterea temperaturii fluidului de lucru în sute de grade, în comparație cu temperatura mediului ambiant. O astfel de creștere a temperaturii are loc în timpul arderii combustibilului.

Organismul care lucrează în toate motoarele termice este gazul (a se vedea. § 3.11), care își desfășoară activitatea la expansiune. Lăsați temperatura inițială a fluidului de lucru (gaz) prin T1. Această temperatură în turbine cu abur sau mașini devine abur în cazan. În creștere internă a temperaturii motoarelor cu combustie și turbine cu gaz are loc in timpul arderii combustibilului din motor. Temperatura T1 este temperatura încălzitorului.

Rolul frigiderului

La finalizarea gazului de lucru își pierde energie și în mod inevitabil, răcit până la o temperatură T2. Această temperatură poate fi sub temperatura mediului ambiant, deoarece altfel presiunea gazului devine mai mică decât cea atmosferică, iar motorul nu poate funcționa. De obicei, temperatura T2 temperatura ambiantă ceva mai mare. Se numește temperatura frigiderului. Atmosfera sau frigider sunt dispozitive speciale pentru răcire și condensare a aburului uzat - condensatoare. În acest ultim caz, temperatura mai rece poate fi puțin mai mică decât temperatura atmosferică.

Astfel, în fluidul de lucru al motorului în timpul expansiunii nu poate da toată energia internă pentru a efectua munca. O parte din energia este transmisă în mod inevitabil, atmosfera (frigider), împreună cu aburul uzat sau gazele de eșapament ale motoarelor cu combustie internă și turbine cu gaz. Această parte din energia internă este pierdută. Asta e despre asta, și a doua lege a termodinamicii în formularea Kelvin.

Diagrama schematică a motorului termic prezentat în figura 5.15. Operarea corpul motorului primește de la arderea cantității de combustibil Q1 de căldură lucru face A „și transmite cantitatea de căldură frigider | Q2 | <|Q1|.

Principiile de funcționare a motoarelor termice

Eficiența motorului termic

Conform legii de conservare a energiei, activitatea desfășurată de către motorul este egal cu

unde Q1 - cantitatea de căldură primită de la încălzitor, un Q2 - cantitatea de căldură dată frigider.

Eficiența este raportul dintre funcționare a motorului termic A „făcut de motor la cantitatea de căldură primită de la sistemul de încălzire:

Într-un încălzitor al turbinei cu abur este un cazan de abur și în motoarele cu ardere internă - produse de ardere a combustibilului în sine.

Deoarece toate motoarele anumită cantitate de căldură este transferată la frigider, apoi η <1.

Aplicarea motoarelor termice

Cel mai important, utilizarea motoarelor termice (cea mai mare parte turbine cu abur mari) in centralele termice, în cazul în care acestea conduc rotoarele un generator de curent electric. Aproximativ 80% din energia electrică produsă în centrale termoelectrice din țara noastră.

Motoare termice (turbine cu abur), de asemenea, instalat în centralele nucleare. La aceste stații pentru a primi abur la temperatură ridicată este folosită energia nucleelor ​​atomice.

La toate tipurile majore de vehicule moderne sunt utilizate în principal motoare termice. La vehiculele folosesc motoare cu combustie internă, cu forma exterioară un amestec combustibil (Otto), motoare și motoare, pentru a forma un amestec combustibil direct în interiorul cilindrilor (motoare diesel). Aceste motoare sunt instalate pe tractoare.

În transportul feroviar, până la mijlocul secolului XX. motor principal a fost motorul cu aburi. Acum, utilizate în principal locomotive cu motorină și instalații electrice. Dar, de asemenea, să primească energie electrică de la puterea motorului termic.

Transport de apă sunt utilizate ca motoare cu combustie internă și turbine pentru nave puternice de mari dimensiuni.

În motoarele cu piston cu aeronave ușoare aviație instalate și pe nave uriașe - motoare turbopropulsoare și cu jet, care sunt, de asemenea, motoare termice. Motoarele Jet sunt folosite pe rachete spațiale.

Fără motoare termice, civilizația modernă este de neconceput. Noi nu ar avea energie electrică ieftină și ar fi lipsit de toate tipurile de transport moderne de mare viteză.

articole similare