အပူအင်ဂျင်: တစ်သံသရာ, အလုပ်ထိရောက်မှု။ အပူစက်တွေပတ်ဝန်းကျင်ပြဿနာတွေ။ ဒါဟာဘာလဲ - တစ်စံပြအပူအင်ဂျင်?

အသုံးပြုမှုဘို့လိုအပ်ကြောင်း စက်မှုစွမ်းအင် ထုတ်လုပ်နိုင်ရေးအတွက်အပူစက်တွေပေါ်ပေါက်လာရန်ဦးဆောင်လျက်ရှိသည်။

အပူအင်ဂျင်၏ယူနစ်

အပူအင်ဂျင် (အပူအင်ဂျင်) - စက်မှုစွမ်းအင်သို့ပြည်တွင်းရေးစွမ်းအင်ပြောင်းလဲဘို့ကိရိယာ။

မဆိုအပူအင်ဂျင် (ထိုတာဘိုင်ရိုးတံ၏လည်ပတ်မှု, အပစ္စတင်ရွေ့လျား, ဒါကြောင့်အပေါ်) အပူပေးကာရေခဲသေတ္တာအားဖြင့်အလုပ်လုပ်ဆောင်သောအပူပေးစက်, ထိုအလုပ်လုပ်ကိုင်အရည် (ဓါတ်ငွေ့သို့မဟုတ်အခိုးအငွေ့), ရှိပါတယ်။ အောက်ကပုံအပူအင်ဂျင်တစ်ဦးပုံကိုပြသထားတယ်။

အပူအင်ဂျင်၏အခြေခံခြေလှမ်းများ

အင်ဂျင်ကြောင့်တစ်ခုချင်းစီကိုအပူအင်ဂျင်လည်ပတ်။ သူကအင်ဂျင်ပစ္စတင်သို့မဟုတ်တာဘိုင်ဓါးသွား၏တစ်ဖက်တစ်ချက်ပေါ်ရန်လိုအပ်သည့်အလုပ်ကိုလုပ်ဖို့ဖိအားခြားနားချက်ဖြစ်ခဲ့သည်။ အောက်မှာဖေါ်ပြတဲ့အတိုင်းဤသည်ခြားနားချက်အားလုံးအပူအင်ဂျင်များတွင်အောင်မြင်နေသည်: အလုပ်လုပ်အရည်အပူချိန်အပူချိန်နှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါဒီဂရီရာပေါင်းများစွာသို့မဟုတ်ထောင်ပေါင်းများစွာတိုးမြှင်ဖြစ်ပါတယ်။ ခုနှစ်တွင် ဓာတ်ငွေ့တာဘိုင် များနှင့်အတွင်းပိုင်းလောင်ကျွမ်းအင်ဂျင် (ICE) ကြောင့်လောင်စာဆီအင်ဂျင်အတွင်းမီးရှို့ပစ်ကြောင်းဆိုတဲ့အချက်ကိုအပူချိန်တိုးဖြစ်ပါတယ်။ ရေခဲသေတ္တာသုံးစွဲပြီးရေနွေးငွေ့အအေးနှင့် condensing များအတွက်လေထုသို့မဟုတ်အထူးရညျရှယျ device ကိုပြုမူနိုင်ပါတယ်။

Carnot သံသရာ

သံသရာ (သိသိခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်) - အထဲတွင်ရရှိလာတဲ့ဓာတ်ငွေ့အခွအေနေအပြောင်းအလဲအစုတခု, (အလုပ်လုပ်ဆောင်နိုင်သည်) ကနဦးပြည်နယ်မှပြန်လာသောဖြစ်ပါတယ်။ အဆိုပါ isothermal နှင့် adiabatic - 1824 ခုနှစ်, ပြင်သစ်ရူပဗေဒပညာရှင် Sadi Karno ကနှစ်ခုဖြစ်စဉ်များပါဝင်ပါသည်ထားတဲ့အပူအင်ဂျင်လည်ပတ်မှု (ထို Carnot သံသရာ), မှအကျိုးရှိကြောင်းကိုပြသ။ - isotherm, 2-3 နှင့် 4-1 - adiabatic 1-2 နှင့် 3-4: အောက်ကပုံဟာ Carnot သံသရာတစ်ဂရပ်ပြသထားတယ်။

အင်ဂျင်ဖြစ်ပါတယ်လုပ်ဆောင်ပေးသောအပူအင်ဂျင်စွမ်းအင်ကိုအလုပ်၏ထိန်းသိမ်းစောင့်ရှောက်ရေး၏ဥပဒေနှင့်အညီ:

တစ်ဦးက = မေး ₁ - မေး _2,

₁ ဘယ်မှာမေး - ထိုအပူပေးရာမှရရှိခဲ့သောအပူ၏ပမာဏ, နှင့် ₂ မေး - ရေခဲသေတ္တာမှအဖွစျ၌ခြုကြောင်းအပူပမာဏ။
ထိရောက်မှုအတွက်အပူပေးရာမှရရှိသောသောအပူ၏အရေအတွက်မှအင်ဂျင် ပေး. စီရင်သောအပူအင်ဂျင်လည်ပတ်တစ်ဦး၏အချိုးသည်:

η = A / မေး = (Q ကို ₁ - မေး ₂₎ / မေး = ₁ 1 - မေး ₂ / မေး _{1 ။}

"မီး၏ရည်ရွယ်ချက်ကအာဏာနှင့်ဤတပ်ဖွဲ့တစ်ရပ်ဖွဲ့စည်းနိုင်ရန်ဖြစ်ကြောင်းစက်တွေအပေါ် Thoughts" (1824) ခုနှစ်တွင်ဘွဲ့နာမတော်အောက်တွင်တစ်ဦး Carnot အပူအင်ဂျင်ဖော်ပြထား "ဟုအလုပ်လုပ်ကိုင်ခန္ဓာကိုယ်တည်းဟူသောတစ်ခုစံပြဓာတ်ငွေ့နှင့်အတူစံပြအပူအင်ဂျင်ကို။ " ကြောင့်အပူစွမ်းအင်သိပ္ပံဘာသာရပ်၏ဥပဒေများမှအပူချိန် T က _1, နှင့်အပူချိန် T က ₂ ရှိခြင်းတစ်ဦးရေခဲသေတ္တာရှိတယ်သောအပူအင်ဂျင်အပူပေးစက်နှင့်အတူထိရောက်မှု (အများဆုံးဖြစ်နိုင်သော) _{တွက်ချက်နိုင်ပါတယ်။} Carnot အပူအင်ဂျင်ထိရောက်မှုဖြစ်ပါသည်:

η _{max ကို} = _(T-1 - T က ₂₎ / T က ₁ = 1 - T က ₂ / T က _{1 ။}

Sadi Karno အပူချိန် T က ₂ မှာအပူချိန် T က ₁ နှင့် condenser နဲ့အပူပေးစက်နှင့်အတူလည်ပတ်သည့်ဆန္ဒရှိအပူကိုမှန်ကန်စက်, အပူအင်ဂျင် (စံပြ) ၏ထိရောက်မှုကျော်လွန်လိုထိရောက်မှုရှိသည်ဖို့မတတ်နိုင်ကြောင်းသက်သေပြခဲ့သည်။

internal လောင်ကျွမ်းခြင်းအင်ဂျင် (ICE)

four-လေဖြတ်အတွင်းပိုင်းလောင်ကျွမ်းအင်ဂျင်တစ်ခုသို့မဟုတ်တစ်ခုထက်ပိုသောဆလင်ဒါတစ်ပစ္စတင်တစ် crank ယန္တရား, စားသုံးမှုနှင့်အိပ်ဇောအဆို့ရှင်, မီးပွားပါဝင်သည်။

၎င်း operating သံသရာလေးလေဖြတ်ပါဝင်ပါသည်:

1) နို့စို့ - မီးလောင်ပေါက်ကွဲလွယ်တဲ့အရောအနှောဟာဆလင်ဒါထဲကိုအဆို့ရှင်ဖြတ်သန်း;
2) Compression ကို - နှစ်ဦးစလုံးအဆို့ရှင်ကိုပိတ်လိုက်;
3) လေဖြတ် - ထိုမီးလောင်ပေါက်ကွဲလွယ်တဲ့အရောအနှောများပေါက်ကွဲလောင်ကျွမ်းခြင်း;
4) အိပ်ဇော - လေထုထဲသို့အိပ်ဇောဓာတ်ငွေ့ထုတ်လွှတ်။

ရေနွေးငွေ့တာဘိုင်

အဆိုပါရေနွေးငွေ့တာဘိုင်စွမ်းအင်ကူးပြောင်းကြောင့်ဝင်ပေါက်နှင့်ထွက်ပေါက်မှာရေငွေ့ဖိအားခြားနားချက်မှတွေ့ရှိနိုင်ပါသည်။
ခေတ်သစ်ရေနွေးငွေ့တာဘိုင်၏ပါဝါကို 1300 မဂ္ဂါဝပ်ရောက်ရှိဖို့။

အဆိုပါရေနွေးငွေ့တာဘိုင် 1200 မဂ္ဂါဝပ်၏အချို့နည်းပညာပိုင်းဆိုင်ရာသတ်မှတ်ချက်ဘောင်

• အခိုးအငွေ့ဖိအား (လတ်ဆတ်) - 23.5 MPa ။
• ရေနွေးငွေ့အပူချိန် - 540 ° C တို့
• ရေနွေးငွေ့စီးဆင်းမှုတာဘိုင် - 3600 မီတာ / ဇ။
• ရဟတ်မြန်နှုန်း - 3000 Rev / မိ။
• အဆိုပါ condenser အတွက်ငွေ့ဖိအား - 3.6 KPA ။
• တာဘိုင်အလျား - 47,9 မီတာ။
• mass တာဘိုင် - 1900 m ။

အပူစက်တစ်ခုလေကြောင်း Compressor, combustor နှင့်သဘာဝဓာတ်ငွေ့တာဘိုင်ပါဝင်ပါသည်။ Operator: ယင်း၏အပူချိန်ကို C သို့မဟုတ်ထိုထက်ပို° 200 မှထမြောက်တော်မူသည်ကိုဒါ adiabatically လေထု, အတွန်းသို့စို့နေသည်။ ယင်းနောက် အဆိုပါချုံ့လေထု ရေနံဆီ Photogenic လောင်စာရေနံ - အမြင့်ဆုံးဖိအားကိုတစ်ပြိုင်နက်အရည်လောင်စာထောက်ပံ့ရှိရာလောင်ကျွမ်းခြင်းအခန်းထဲကဝင်သော။ 1500-2000 ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်အပူချိန်မှအပူလေလောင်စာများလောင်ကျွမ်းစဉ်အတွင်းကချဲ့ထွင်နှင့်၎င်း၏အလျင်တိုးပွားစေပါသည်။ အဆိုပါလေကြောင်းမြန်နှုန်းမြင့်မှာလှုံ့ဆျောပေးသဖြင့်, လောင်ကျွမ်းခြင်းထုတ်ကုန်တာဘိုင်သို့ညွှန်ကြားလျက်ရှိသည်။ ဇာတ်စင်လောင်ကျွမ်းခြင်းတာဘိုင်ဓါးသွားစေရန်စင်မြင့်ကနေအကူးအပြောင်းပြီးနောက်၎င်း၏ kinetic စွမ်းအင်ပေးပါ။ ယင်းတာဘိုင်များကလက်ခံရရှိသောစွမ်းအင်အစိတ်အပိုင်းတွန်းလည်ပတ်လျက်ရှိ၏ ကျန်ရှိသောအစိတ်အပိုင်းမီးစက်ရဟတ်, ရဟတ်လေယာဉ်ပျံသို့မဟုတ်တစ်အဏ္ဏဝါရေယာဉ်တစ်မော်တော်ယာဉ်ဘီးအပေါ်ကိုလောင်သည်။

အဆိုပါဓာတ်ငွေ့တာဘိုင်တစ်ခုဂျက်အင်ဂျင်သကဲ့သို့, အလှည့်လေယာဉ်နှင့်သင်္ဘောများ၏မော်တော်ယာဉ်ဘီးသို့မဟုတ်ပန်ကာမှတပါး, သုံးနိုင်တယ်။ Air နှင့်လောင်ကျွမ်းခြင်းဓာတ်ငွေ့, (သင်္ဘော) သင်္ဘောများရထားလမ်းပို့ဆောင်ရေးဓာတ်ငွေ့တာဘိုင်ကနေအမြင့်ဆုံးအမြန်နှုန်းမှာနှင်ထုတ်ခဲ့ပါတယ်နေကြတယ်, ဒါကြောင့်ဤလုပ်ငန်းစဉ်အတွက်ပေါ်ပေါက်သောဂျက်တွန်းကန်အားလေယာဉ်ပျံ (လေယာဉ်ပျံ) ကိုရွှေ့ဖို့အသုံးပြုစေခြင်းငှါနဲ့ရေ။ ဥပမာအားဖြင့်, တာဘိုပရော့အင်ဂျင်လေယာဉ် AN-24, An-124 ( "Ruslan"), Ru-225 ( "အိပ်မက်") ရှိသည်။ ထို့ကြောင့် 700-850 km / h ၏လေယာဉ်အမြန်နှုန်းမှာ "အိပ်မက်" လုနီးပါး 15000 ကီလိုမီတာအကွာအဝေးကျော်ကုန်တင် 250 တန်ချိန်တင်ဆောင်နိုင်စွမ်းဖြစ်ပါတယ်။ ဒါဟာကမ္ဘာ့အကြီးဆုံးသယ်ယူပို့ဆောင်ရေးလေယာဉ်ဖြစ်ပါတယ်။

အပူစက်တွေပတ်ဝန်းကျင်ပြဿနာများ

ရာသီဥတုအပေါ်ဂရိတ်သက်ရောက်မှုလေထုအခြေအနေများ, ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုက်ဓာတ်ငွေ့များနှင့်ရေငွေ့၏အထူးသဖြင့်ရှိနေခြင်းဖြစ်ပါတယ်။ ထို့ကြောင့်ကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုက်ဓာတ်ငွေ့အကြောင်းအရာအတွက်ပြောင်းလဲမှုကာဗွန်ဒိုင်အောက်ဆိုက်ဓာတ်ငွေ့ကိုမြေကြီးအာကာသသို့အခွအပူအချို့ကိုလေထုတိုးနှင့်အရှင်မျက်နှာပြင်အပူချိန်နှင့်အောက်ပိုင်းလေထုထဲတွင်နှောင့်နှေးစုပ်ယူသည့်အတွက်ဖန်လုံအိမ်သက်ရောက်မှုတစ်ခုတိုးလာသို့မဟုတ်ကျဆင်းခြင်း, စေပါတယ်။ ဖန်လုံအိမ်သက်ရောက်မှု၏ဖြစ်ရပ်ဆန်းရာသီဥတုလျှော့ချရေးအတွက်အရေးပါအခန်းကဏ္ဍမှပါဝင်သည်။ ယင်း၏မရှိခြင်းအတွက်, ကမ္ဘာဂြိုဟ်၏ပျမ်းမျှအပူချိန်ကို C °နှင့် 30-40 ° C တို့ဖွငျ့အောက်ပိုင်း +15 မဟုတ်ဘူး

ကမ်ဘာပျေါတှငျပိုပြီးအားလုံးလေထုညစ်ညမ်းမှု၏ထက်ဝက်ထက်ဖန်တီးပေးသောမော်တော်ယာဉ်များထက်ပိုမိုသန်း 300 အမျိုးမျိုးသောအမျိုးအစားများကိုယခုရှိပါသည်။

လောင်စာဆီများလောင်ကျွမ်းခြင်းများမှအပူတန်ခိုးမှလေထုထဲသို့တစ်နှစ် 1 ကျော်ဆာလဖာအောက်ဆိုဒ် 150 တန်ချိန်သန်း 50 သန်းတန်ချိန်ခွဲဝေဖြစ်ပါတယ် နိုက်ထရိုဂျင်အောက်ဆိုဒ်၏, ပြာ၏ 50 သန်းတန်ကာဗွန်မိုနောက်ဆိုဒ်၏ 200 သန်းတန်ချိန် 3 သန်းတန်ချိန် Feona ။

လေထု၏ဖွဲ့စည်းမှုခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်၏ထိခိုက်သက်ရောက်မှုကနေမြေကြီးပေါ်မှာရှိသမျှဘဝကာကွယ်ပေးသည်ရာအိုဇုနျးလှာ, ပါဝင်သည်။ ။ လေထုထဲတွင်အိုဇုနျးအကြောင်းအရာယာယီလျှော့ချရေး - 1982 ခုနှစ်တွင်ဂျွန် Farmaner ဗြိတိသျှစူးစမ်းရှာဖွေသူ, အန္တာတိကအိုဇုနျးအပေါက်ကျော်ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ အဆိုပါအိုဇုနျးအပေါက် 7 ၏အထွတ်အထိပ်အောက်တိုဘာလ 1987 at ထဲတွင်အိုဇုနျးပမာဏကို 2 ကြိမ်အတွက်ယုတ်လျော့ခဲ့သည်။ အိုဇုန်းအပေါက်ဖြစ်နိုင်အိုဇုန်းလွှာကိုဖျက်ဆီးတော်ရာကလိုရင်းပါဝင်သော freons (CFC) ၏စက်မှုလုပ်ငန်းအတွက်အသုံးပြုမှုအပါအဝင် anthropogenic အချက်များမှဖြစ်ပေါ်။ သို့သော် 1990 ခုနှစ်လေ့လာမှု။ ဒီအမြင်အတည်ပြုခဲ့သည်မဟုတ်ပါဘူး။ အများစုမှာဖွယ်ရှိခြင်း, အိုဇုနျးအပေါက်များပေါ်ပေါက်ရေးလူ့လှုပ်ရှားမှုများမှဆက်စပ်မရှိ, သဘာဝဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ 1992 ခုနှစ်, အိုဇုနျးအပေါက်အာတိတ်ကျော်ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။

ကမ္ဘာမြေရဲ့မျက်နှာပြင်အပေါင်းတို့၌လေထုအိုဇုန်းလွှာစုဆောင်းခြင်းနှင့်လေထုဖိအားမှာလေထု၏သိပ်သည်းဆနှင့် 0 ° C ၏အပူချိန်ကထူလျှင်, အိုဇုနျးဒိုင်းလွှားကိုအထူသာ 2-3 မီလီမီတာပါ! ဒါကတပြင်လုံးကိုဒိုင်းလွှားပါပဲ။

သမိုင်းတစ်နည်းနည်း ...

• ဇူလိုင်လ 1769 ။ ပဲရစ် Meudon ပန်းခြံစစ်တပ်အင်ဂျင်နီယာနယူးဇီလန် Kyunyo ခုနှစ်တွင်နှစ်ဆလင်ဒါရေနွေးငွေ့အင်ဂျင်ကိုတပ်ဆင်ထားခဲ့သော "မီးလှည်း" ရန်, မီတာအနည်းငယ်သောင်းချီမောင်း။
• 1885 ။ ကားလ်-Benz, ဂျာမန်အင်ဂျင်နီယာ, 29 ဇန်နဝါရီ 1886 မူပိုင်ခွင့်ရရှိခဲ့ရာ 0.66 kW ၏ပထမလေးဘီးတပ်ယာဉ်ဓာတ်ဆီကားကို Motorwagen အာဏာတည်ဆောက်ခဲ့သည်။ စက်အမြန်နှုန်း 15-18 ကီလိုမီတာ / ဇဖြစ်ခဲ့သည်။
• 1891 ။ Gottlieb Daimler, ကားဂျာမန်တီထွင်သူ, ထုတ်လုပ်သူများပုံဖမ်းတွန်းလှည်း drive ကိုပါဝါ 2.9 kW (4 မြင်းကောင်ရေ) ။ အများဆုံးမြန်နှုန်း ယာဉ်မတူညီသောမော်ဒယ်များအတွက်စွမ်းရည် 2 မှ 5 တန်ချိန်နေ, 10 km / h အထိရောက်ရှိခဲ့ပါသည်။
• 1899 ။ ပထမဦးဆုံးအကြိမ်အဘို့သူ့ကားအတွင်းဘယ်လ်ဂျီယံ K. Zhenattsi "Jamet Contant" ( "ဝဘယ်တော့မှ") 100 ကီလိုမီတာလိုင်းအမြန်နှုန်းကိုဖြတ်ကျော်။

ပြဿနာများကိုဖြေရှင်းပုံနမူနာ

100 အ° C တို့ - ကိုအပူပေးစက်၏အပူချိန်ကိုစံပြအပူအင်ဂျင် 2000 K နှင့်ရေခဲသေတ္တာအပူချိန်နှင့်ညီမျှသည် 1. ပြဿနာ ထိရောက်မှုဆုံးဖြတ်ရန်။

ဖြေရှင်းချက်:
တစ်အပူအင်ဂျင် (အများဆုံး) ၏ထိရောက်မှုဆုံးဖြတ်သည်သောပုံသေနည်း:

n = _T-1 T က ₂ / T က _{1 ။}
n = (2000K - 373K) / 2000 K သည် = 0,81 ။

ဖြေအင်ဂျင်ထိရောက်မှု - 81% ။

ပြဿနာ 2 ။ အပူ၏အပူအင်ဂျင် 200 ကီလိုဂျိုးလောင်စာဆီလောင်ကျွမ်းဖြင့်ရရှိသောနှင့် 120 ကီလိုဂျိုးအပူ Cooler မှပြောင်းရွှေ့ခံခဲ့ရသည်။ အင်ဂျင်၏ထိရောက်မှုကဘာလဲ?

ဖြေရှင်းချက်:
ထိရောက်မှုအဆုံးအဖြတ်များအတွက်ပုံသေနည်းပုံစံ၏ဖြစ်ပါသည်:

n = Q1 - Q2 / Q1 ။
n = (2 · 10 ⁵ J ကို - 1.2 x 10 ⁵ J ကို) / 2 · 10 ⁵ J ကို = 0.4 ။

ဖြေအင်ဂျင်များ၏အပူထိရောက်မှု - 40% ။

ပြဿနာ 3. 1.6 ၏အပူပမာဏကိုလက်ခံရရှိပြီးနောက်အပူပေးစက်ကနေအလုပ်လုပ်ကိုင်အရည်သောအခါ, အပူအင်ဂျင်၏ထိရောက်မှုကဘာလဲ MJ စစ်ဆင်ရေး 400 ကီလိုဂျိုးဖျော်ဖြေ? အပူပမာဏကိုရေခဲသေတ္တာအဘယျသို့ပြောင်းရွှေ့ခံခဲ့ရသည်သလဲ?

ဖြေရှင်းချက်:
ထိရောက်မှုပုံသေနည်းကဆုံးဖြတ်နိုင်ပါတယ်

n = A / မေး _{1 ။}

n = 0,4 · 10 ⁶ J ကို / 1.6 · 10 ⁶ J ကို = 0.25 ။

မှတဆင့်ကူးစက်သောရေခဲသေတ္တာအပူအရေအတွက်ကတော့ဖော်မြူလာကဆုံးဖြတ်နိုင်ပါတယ်

မေး ₁ - တစ်ဦးက = မေး _{2 ။}
မေး = ₂ 1.6 · 10 ⁶ J ကို - 0.4 · 10 ⁶ J ကို = 1.2 · 10 ⁶ ဂျေ
A: အပူအင်ဂျင် 25% ၏ထိရောက်မှုရှိပါတယ်; ရေခဲသေတ္တာလွှဲပြောင်းအပူအရေအတွက် - 1.2 · 10 ⁶ ဂျေ