Ohun ti o adiabatic ilana?

Lati kọ kan ooru engine, eyi ti o le ṣe awọn iṣẹ nipa lilo ooru, o nilo lati ṣẹda awọn ipo. Akọkọ ti gbogbo, ooru engine lati ṣiṣẹ ni a salayipo mode, ibi ti awọn nọmba ti itẹlera thermodynamic lakọkọ lati ṣẹda kan lupu. Awọn esi ti a ọmọ gaasi paade ni a silinda pẹlu kan movable pisitini, ko ṣiṣẹ. Ṣugbọn ọkan ọmọ kan fun ipele ẹrọ kekere kan, o yẹ ki o iterate lori ati lori lẹẹkansi fun awọn akoko. Awọn lapapọ iṣẹ ṣe nigba ti predetermined akoko ni otito, pin nipa akoko yoo fun miiran pataki Erongba - agbara.

Ni arin ti awọn XIX orundun, akọkọ ooru enjini a dá wọn. Wọn ti wa ni iṣẹ, ṣugbọn na diẹ iye ti ooru yi nipasẹ awọn ijona ti idana. O je ki o pe o tumq si physicists ti wa ni béèrè, "Bawo ni gaasi iṣẹ ni a ooru engine? Bawo ni lati gba awọn julọ iṣẹ pẹlu kan kere ti idana? "

Lati ṣe awọn onínọmbà ti awọn gaasi iṣẹ , o ni lati se agbekale kan gbogbo eto ti itumo ati igbekale re. Awọn totality ti gbogbo determinations ki o si da ohun gbogbo iwadi agbegbe, a npe ni "Engineering Thermodynamics". Ni thermodynamics, ti a gba nipa nọmba kan ti awqn, ko ni detract lati akọkọ ipinnu. Irinṣẹ body - ephemeral gaasi (ko wa telẹ ni iseda) eyi ti le ni fisinuirindigbindigbin si odo iwọn didun ti ohun ti se ko se nlo. Ni awọn adayeba ayika tẹlẹ nikan gidi ategun, eyi ti o ni daradara-telẹ-ini indistinguishable lati awọn bojumu gaasi.

Lati wo a awoṣe ti awọn dainamiki ti awọn ṣiṣẹ ito, o ti a ti daba ofin ti thermodynamics, eyi ti o se apejuwe awọn ipilẹ thermodynamic lakọkọ gẹgẹbi:

• isochoric ilana - a ilana ti o wa ni ošišẹ ti lai yiyipada awọn iwọn didun ti awọn ṣiṣẹ ọmọ. Ipo isochoric ilana, v = const;
• isobaric ilana - a ilana ti o wa ni ošišẹ ti lai yiyipada awọn titẹ ninu awọn ṣiṣẹ ọmọ. Ipo isobaric ilana, P = const;
• isothermal (isothermal) ilana - a ilana ti o wa ni ošišẹ ti nigba ti mimu awọn iwọn otutu ni a predetermined ipele. Ipo isothermal ilana, T = const;
• adiabatic ilana (adiabatic, ki o ni a npe ni igbalode Gbona Engineering) - ilana kan, ṣe ni awọn aaye laisi paṣipaarọ ti ooru pẹlu awọn ayika. Ipo ti adiabatic ilana, q = 0;
• polytropic ilana - ni awọn ti ṣakopọ ilana ti o se apejuwe gbogbo awọn thermodynamic lakọkọ darukọ loke, bi daradara bi gbogbo awọn miiran ti o ṣeeṣe fun asotele ni a silinda pẹlu kan movable pisitini.

Nigba awọn ẹda ti akọkọ ooru enjini wá ọmọ ninu eyi ti lati gba awọn ga ṣiṣe (olùsọdipúpọ ti išẹ). Sadi Carnot, ayẹwo kan ti ṣeto ti thermodynamic lakọkọ, on a whim lọ si awọn idagbasoke ti awọn oniwe-ọmọ, ti a npè ni lẹhin rẹ - awọn Carnot ọmọ. O sequentially ṣe isothermal, ki o si awọn adiabatic funmorawon ilana. Awọn ṣiṣẹ ito lẹhin ti awọn imuse ti awọn wọnyi lakọkọ ni o ni a Reserve ti abẹnu agbara, ṣugbọn awọn ọmọ ti ko a ti pari, ki awọn ṣiṣẹ ito ti wa ni ti fẹ ki o si ṣe isothermal imugboroosi ilana. Lati pari awọn ọmọ ati ki o pada si awọn atilẹba eto ti awọn ṣiṣẹ ito, wa ni ošišẹ ti adiabatic imugboroosi ilana.

Carnot safihan pe awọn ṣiṣe ninu awọn oniwe-ọmọ Gigun kan ti o pọju, o si da nikan lori awọn iwọn otutu ti awọn meji isotherms. Awọn ti o ga iyato laarin wọn, awọn correspondingly ti o ga gbona ṣiṣe. Igbiyanju lati ṣẹda kan ooru engine ti awọn Carnot ọmọ ati awọn ti yanju. O ti wa ni ẹya bojumu ọmọ eyi ti o le wa ko le ṣe. Ṣugbọn o safihan awọn ifilelẹ ti awọn opo ti awọn keji ofin thermodynamics, nipa seése ti sunmọ a job, dogba si awọn owo ti gbona agbara. O ṣe nọmba kan ti itumo ti awọn keji ofin (ofin) ofin thermodynamics, gẹgẹ bi eyi ti Rudolf Clausius ṣe awọn Erongba ti alaye yiyan. Awọn ifilelẹ ti awọn ipari ti iwadi re - alaye yiyan ni npo si, eyiti o nyorisi si gbona "iku".

Awọn pataki aseyori wà ni Clausius oye ti adiabatic ilana ni awọn oniwe-imuse ti awọn ṣiṣẹ ito awọn alaye yiyan ko ni yi. Nitorina, awọn adiabatic ilana Clausius - ni s = const. Eyi s - ni awọn alaye yiyan, eyi ti yoo orúkọ mìíràn fun awọn ilana ti gbe jade lai kiko tabi yọ ooru, - isentropic ilana. Sayensi ti wa ni Nwa fun iru a ọmọ ooru engine, nibikibi ti o wa ni o je ohun ilosoke ninu alaye yiyan. Sugbon, laanu, yi on ko si le ṣẹda. Nitorina deduced pe awọn ooru engine ko le wa ni da ni gbogbo.

Sugbon ko gbogbo oluwadi ti a ti ni tunto ki irewesi. Nwọn si ti nwa fun awọn gangan waye fun awọn gbona ero. Bi awọn kan abajade ti won awọrọojulówo Nikolaus August Otto da rẹ ọmọ ooru engine, eyi ti o wa ni bayi ni muse ni enjini nṣiṣẹ lori petirolu. Nibi, awọn ilana nipasẹ ošišẹ ti adiabatic funmorawon ti awọn ṣiṣẹ ara ati isochoric ooru ipese (idana ijona ni ibakan iwọn didun), ki o si nibẹ ni o wa adiabatic imugboroosi (iṣẹ ti wa ni ṣe nipasẹ awọn ṣiṣẹ alabọde ninu awọn ilana ti npo si awọn oniwe-iwọn didun), ati isochoric ooru yiyọ. Ni igba akọkọ ti abẹnu ijona enjini ti awọn Otto ọmọ ti a lo bi awọn idana gaasi flammable. Elo nigbamii ti o ti se carburetors ti o ti di benzovozdushnoy ṣẹda kan adalu ti air pẹlu petirolu kojosi ati ono wọn si awọn engine silinda.

Ni Otto ọmọ idana adalu ti wa ni fisinuirindigbindigbin, ki awọn iye ti funmorawon ti awọn oniwe-jo mo kekere - idana adalu ni kan ifarahan lati detonate (gbamu nigbati awọn lominu ni igara ati awọn iwọn otutu). Nitorina, awọn iṣẹ ni ohun adiabatic funmorawon ilana jẹ jo mo kekere. Nibi ti a agbekale miran Erongba: awọn funmorawon ratio - awọn ipin ti lapapọ iwọn didun si funmorawon iwọn didun.

Wiwa ona lati mu awọn idana ṣiṣe ti agbara tesiwaju. Alekun ṣiṣe ti ri ninu jijẹ funmorawon ratio. Rudolf Diesel ni idagbasoke awọn oniwe-ọmọ ninu eyi ti awọn ooru ipese ni ti gbe jade ni ibakan titẹ (ni isobaric ilana). Awọn oniwe-ọmọ ti o wà ni igba fun enjini lilo Diesel idana (tun mo bi Diesel idana). Ni ọmọ Diesel idana adalu ni ko fisinuirindigbindigbin, ati air. Nitorina, nwọn si sọ pe awọn iṣẹ wa ni ošišẹ ti ni ohun adiabatic ilana. Awọn iwọn otutu ati titẹ ni opin ti ga funmorawon, ki nipasẹ awọn nozzle idana abẹrẹ ni ti gbe jade. O ti wa ni adalu pẹlu gbona air lati fẹlẹfẹlẹ kan ti combustible adalu. O Burns, yi mu ki awọn ti abẹnu agbara ti awọn ṣiṣẹ ọmọ. Siwaju gaasi nipa adiabatic imugboroosi ni, ošišẹ ti ṣiṣẹ ọpọlọ.

Gbiyanju lati se awọn Diesel ọmọ ooru enjini kuna, ki Gustav Trinkler da ni idapo ọmọ Trinklera. O si lo o ni oni Diesel enjini. Ni awọn ọmọ ti awọn ooru pese nipa Trinklera isochore, ati ki o lori isobars. Nikan lẹhin yi ti ni ṣe awọn adiabatic ilana ti imugboroosi ti awọn ṣiṣẹ ọmọ.

Nipa apéerẹìgbìyànjú pẹlu awọn pisitini ooru enjini ati tobaini iṣẹ. Ṣugbọn wọn ilana ti ooru yiyọ ni opin ti awọn wulo adiabatic imugboroosi ti awọn gaasi ti wa ni nipasẹ ošišẹ ti isobars. On airplanes, gaasi tobaini enjini, ati turboprop adiabatic ilana sẹlẹ lemeji nigba funmorawon ati imugboroosi.

Lati da gbogbo awọn yeke agbekale ti adiabatic ilana ti a ti dabaa pinpin fomula. Nibẹ han ohun pataki iye, ti a npe ni adiabatic Ìwé. Awọn oniwe-iye fun a diatomic gaasi (atẹgun ati nitrogen - o wa ni akọkọ diatomic ategun bayi ni air) dogba si 1.4. Lati ṣe iṣiro awọn adiabatic Ìwé lo o ni awọn meji awon abuda kan, èyíinì ni, isobaric ati isochoric ooru agbara ti awọn ṣiṣẹ ọmọ. Awọn ipin ti k = CP / CV - ni awọn adiabatic Ìwé.

Idi ti lo ohun adiabatic ilana ni o tumq si ti waye ni ooru enjini? Kosi ošišẹ ti polytropic ilana, ṣugbọn nitori si ni otitọ wipe ti won waye ni a ga oṣuwọn, o ti wa ni gba lati ro awọn isansa ti ooru paṣipaarọ pẹlu awọn ayika.

90% ti ina ti wa ni ipilẹṣẹ nipa gbona agbara eweko. Ninu wọn bi awọn ṣiṣẹ ito lo nya. O ti wa ni produced nigba ti farabale. Lati mu awọn ṣiṣẹ agbara ti nya si, o jẹ superheated. Nigbana ni, awọn ti ga titẹ superheated nya si ti wa ni pese si awọn nya tobaini. O tun gba to gbe adiabatic ilana nya imugboroosi. Tobaini olubwon sẹsẹ, o ti wa ni zqwq si ni ina monomono. Ti o, ni Tan, gbogbo ina fun awọn onibara. Nya turbines ṣiṣẹ lori Rankine ọmọ. Apere ṣiṣe ti wa ni tun ni nkan ṣe pẹlu ilosoke ninu otutu ati titẹ nya.

Bi ti ri lati loke, ohun adiabatic ilana ni wopo ni isejade ti darí ati itanna okunagbara.