راندمان موتور با دو ایزوترم یک ایزوکر و یک ایزوبار

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 2132

سپاس: 3824

جنسیت:

تماس:

راندمان موتور با دو ایزوترم یک ایزوکر و یک ایزوبار

پست توسط rohamjpl »

من یک موتور فرضی برای سرگرمی ایجاد می کردم و سعی می کردم بازده حرارتی را محاسبه کنم. موتوری که من سعی کردم محاسبه کنم عبارت بود از: تراکم همدما، انبساط ایزوباریک، تراکم ایزوترمال و تراکم ایزوکوریک، به ترتیب. به نظر می رسد که این هنگام انجام ریاضی فوق العاده کثیف است. من از معادله استفاده کردم: E=W/Qin که در آن E راندمان، W خروجی کار و Qin گرمای اضافه شده به موتور از مخزن داغ است. بدیهی است که راه من ممکن است بهترین راه برای حل آن برای کارایی نباشد، زیرا فکر می کنم ساده کردن آن با روش من غیرممکن است، آیا کسی پاسخ بهتری داره بچه های انجمن دستبه کار بشن
تصویر
من حتی نتوانستم به نتیجه شما برای کارایی نزدیک شوم. به نظر من،روشم باید این باشد که کارایی را بر حسب کمترین پارامترهای ممکن بیان کنیم. با استفاده از رویکردی که در زیر بیان کردم، می توان آن را تنها با استفاده از دو پارامتر فرآیند، $P_2/P_1$ و$ TH/TC $انجام داد.
بر حسب V1، احجام در نقاط 2 و 3 بر اساس قانون گاز ایده آل عبارتند از:
$V_2=V_1\frac{P_1}{P_2}$
$V_3=V_2\frac{T_H}{T_C}=V_1\frac{P_1}{P_2}\frac{T_H}{T_C}$
بر اساس این نتایج، چهار جریان حرارتی عبارتند از:
$Q_{12}=nRT_C\ln{(V_2/V_1)}=-nRT_C\ln{(P_2/P_1)}$
$Q_{23}=nC_P(T_H-T_C)$
$Q_{34}=nRT_H\ln{(V_1/V_3)}=nRT_H[\ln{(P_2/P_1)}+\ln{(T_C/T_H)}]$
$Q_{41}=-nC_v(T_H-T_C)$
فشرده سازی ایزوترمال، انبساط ایزوباریک، فشرده سازی ایزوترمال و فشرده سازی ایزوکوریک، به ترتیب.
اگر سیال کار یک گاز باشد، آخرین فرآیند از نظر فنی یک فرآیند "فشرده سازی" نیست. حجم ثابت است و فشار کاهش می یابد. این یک دفع حرارتی ایزوکوریک است.
به نظر می رسد که این هنگام انجام ریاضی فوق العاده کثیف است. من از معادله استفاده کردم: E=W/Qin که در آن E راندمان، W خروجی کار و Qin گرمای اضافه شده به موتور از مخزن داغ است.
چیز خاصی درمورد آن وجود ندارد. اما باید در نظر داشته باشید که Qin برای چرخه در دو بخش از چرخه رخ می دهد. ابتدا گرما در دمای ثابت در طول انبساط همدما اضافه می شود. دوم اینکه در طول انبساط ایزوباریک گرما اضافه می شود. با این حال، این در یک محدوده دما اتفاق می افتد و نه فقط در یک دما. اما این یک گرما با فشار ثابت است. شما باید بتوانید هر دو سهم را به راحتی با اطلاعات کافی در مورد حالت های تعادلی 1، 2، 3 و/یا 4 محاسبه کنید. به طور مشابه، محاسبه خالص کار انجام شده باید آسان باشد.
از آنجایی که این در حد یک سوال از نوع تکلیف و تمرین است، نمی توانم و نمی توانم آن را برای شما حل کنم. اما موارد فوق باید شما را قادر به انجام این کار کند. بنابراین مسائل را ساده کنید فرض کنید گاز ایده آل است. سپس معادله گاز ایده‌آل همراه با قانون اول برای یک سیستم بسته، داده‌های حالت تعادل کافی و معادلات برای فرآیندهای مختلف تمام چیزی است که شما نیاز دارید..I hope I have helped you in understanding the question. Roham Hesami, seventh semester
aerospace engineering
تصویر
smile072 smile072 رهام حسامی ترم هفتم مهندسی هوافضا
آخرین ویرایش توسط rohamjpl پنج‌شنبه ۱۴۰۱/۶/۳۱ - ۰۹:۵۶, ویرایش شده کلا 1 بار
تصویر

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 2132

سپاس: 3824

جنسیت:

تماس:

Re: راندمان موتور با دو ایزوترم یک ایزوکر و یک ایزوبار

پست توسط rohamjpl »

نمودارهای p-V یک چرخه استرلینگ ایده آل و واقعی را در نظر بگیرید، همانطور که در اینجا یافت می شود. از سوی دیگر، یک آزمایش فکری ساده که یک موتور استیلینگ ایده‌آل A را با یک موتور استرلینگ واقعی بزرگ‌تر مقایسه می‌کند، که در آن B حجم‌های مرده دارد بنابراین مقدار سیال واقعی در هر دو یکسان است، نشان می‌دهد که بازده ترمودینامیکی باید برابر باشد. یکسان. فقط توان در هر چرخه باید از حجم مرده رنج ببرد.
برای روشن تر، حجم مرده به معنای حجم (در محفظه گرم یا سرد یا احیا کننده) است که توسط پیستون جارو نمی شود.
خوب است اگر نویسنده توضیح دهد که حجم مرده دقیقاً چیست. اگر تا به حال ماشین استرلینگ واقعی را دیده باشید، می بینید که دو سیلندر و دو پیستون دارد. یک پیستون هوا را از مخزن گرم به سرد و برعکس حرکت می دهد، در حالی که پیستون قدرت جایی است که گاز منبسط می شود و کار مفیدی را انجام می دهد. بخشی از این کار به حرکت پیستون اول منتقل می شود. بدیهی است که بخشی از گاز در پیستون قدرت و همچنین در لوله بین دو سیلندر در تبادل حرارتی شرکت نمی کند و یا فقط تا حدی در تبادل حرارت شرکت می کند.
راندمان ترمودینامیکی یک موتور استرلینگ با حجم های مرده به اندازه یک موتور استرلینگ ایده آل با همان دمای پایین/بالاتر است. یک موتور استرلینگ ایده‌آل را در نظر بگیرید که بین دماهای بالا و پایین Th و Tl کار می‌کند. حال، یک موتور استرلینگ واقعی با $T_h$ موثر کمتر و Tl' بالاتر را در نظر بگیرید - من فرض می‌کنم که راندمان یک موتور استرلینگ ایده‌آل است که با آن کار می‌کند. آن دماها
حجم‌های مرده فقط چالش‌های مهندسی (دریافت گرما از طریق دیواره‌های محفظه داغ، ذخیره گرما در احیاکننده، دریافت گرما از طریق دیواره‌های اتاق سرد) را چالش‌برانگیزتر می‌کند.
در نظر گرفتن یک موتور استرلینگ ایده آل با حجم مرده متصل شده است. حجم مرده به عنوان یک ذخیره موقت انرژی عمل می کند، اما هیچ مسیری برای خروج گرما از سیستم فراهم نمی کند. در حجم مرده کاری انجام نمی شود.
نکته من این بود: هیچ موتور استرلینگ ایده‌آلی با کارایی یکسان واقعی وجود ندارد که من Th' و Tl'، Th' و غیره مربوط به آن را محاسبه می‌کنم دماهای واقعی ناشی از اختلاط شما هستند. ویرایش شما در مورد آنتروپی این را روشن کرد. شاید بتوانید این را در پاسخ خود به تفصیل بیان کنید. –
در یک موتور استرلینگ دنیای واقعی دمای یکنواختی مانند این وجود ندارد. دما در گاز متفاوت است. در نهایت، تنها چیزی که می توان به طور کلی گفت این است که برای مقدار یکسان گرما که از منبع حرارتی یکسان به هیت سینک دمای یکسان می رود، موتور با حجم های مرده بازده کمتری خواهد داشت. هر چیز دیگری نیاز به مشخص کردن نوع موتور استرلینگ مورد نظر، محل قرارگیری حجم های مرده و میزان اختلاط دارد. –
بذار یه بار دیگه امتحان کنم حالا بعد از اینکه تأیید کردید که حجم مرده به معنای جاروب نشدن حجم توسط پیستون است، می‌توانم سؤال شما را به روش‌های زیر توضیح دهم:
روش محاسباتی: موتور استرلینگ به چرخه های ترمودینامیکی مشابه چرخه اتو می پردازد - دو فرآیند ایزوکوریک و دو فرآیند آدیاباتیک. با این تفاوت که در ماشین اتو شما احتراق داخلی دارید و در ماشین استرلینگ احتراق خارجی دارید. به دلیل این مشخصات، طراحی موثر هر دو ماشین کاملاً متفاوت است. هنوز، چون چرخه های ترمودینامیکی t هستنددر عین حال، من می توانم راندمان شناخته شده موتور ایده آل اتو را بنویسم:$\eta = 1 - \frac{1}{r^{\gamma-1}}$
جایی که$r = \frac{V_1}{V_2}$
تراکم پذیری است. ببینید که راندمان برای تراکم پذیری های بزرگتر بیشتر است.
مشکل این است که در مورد دستگاه استرلینگ مقداری حجم دارید که در فرآیند گنجانده نشده است، بنابراین مقداری حجم V به هر دو ولوم اضافه کرده اید، بنابراین تراکم پذیری به کاهش می یابد.$r = \frac{V_1+V'}{V_2+V'}.$
تراکم پذیری کوچکتر به معنای راندمان کمتر است.
از آنجایی که بخشی از گاز در تبادل گرما شرکت نمی کند، بازده آن صفر است. هنگام محاسبه راندمان، کل گاز را در نظر می گیرید، بنابراین میانگین راندمان کمتر از بازده قسمت فعال گاز است.
من فکر می کنم مسئله این است که حجم مرده به عنوان یک مخزن گرما عمل می کند. یک موتور ایده آل استرلینگ را در نظر بگیرید که از طریق لوله به حجم مرده متصل است. در بخش فشار بالاتر چرخه، هوای گرم موتور با هوای سردتر در حجم مرده مخلوط می‌شود که به وضوح منجر به کاهش راندمان می‌شود. در بخش فشار پایین چرخه، هوای گرم به موتور مخلوط می شود.
همین امر در مورد حجم مرده عملی، مانند آنهایی که در محفظه جابجایی هستند، صدق می کند.
برای روشن شدن. مخلوط کردن هوای سردتر و گرم‌تر با هم، آنتروپی را افزایش می‌دهد بدون اینکه اثری از آن خارج شود. آن فرآیند برگشت ناپذیر است. این مخلوط در داخل حجم مرده اتفاق می افتد..I hope I have helped you in understanding the question. Roham Hesami, seventh semester
aerospace engineering
تصویر
smile072 smile072 رهام حسامی ترم هفتم مهندسی هوافضا
آخرین ویرایش توسط rohamjpl پنج‌شنبه ۱۴۰۱/۶/۳۱ - ۰۹:۵۶, ویرایش شده کلا 1 بار
تصویر

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 2132

سپاس: 3824

جنسیت:

تماس:

Re: راندمان موتور با دو ایزوترم یک ایزوکر و یک ایزوبار

پست توسط rohamjpl »

بیان می کند که با توجه به یک سیلندر عایق که حاوی یک فنر و یک گاز ایده آل است، باید کار مورد نیاز برای فشرده سازی گاز، کار مورد نیاز برای فشرده سازی فنر، کار انجام شده توسط فشار اتمسفر p (p=1 bar) کار انجام شده را محاسبه کنید. توسط بلوک m و نیروی کشش در پایان فرآیند. جرم پیستون ناچیز است، فنر دارای یک ثابت فنر k=200 نیوتن بر سانتی متر است، حالت اولیه گاز $p_1 = 0.8 \ bar, \vartheta_1=20°C$، بلوک توسط نیروی کششی F نگه داشته می شود. بلوک روی پیستون پایین می آید به طوری که باعث می شود پیستون 0.2 متر پایین بیاید، وزن بلوک 10000 نیوتن است، گاز ایده آل دارای توان ایزنتروپیک κ=1,37 است.
تصویر
حالا سوال من اینه:
اگر من تصمیم بگیرم که مرز سیستم خود را در اطراف فنر و گاز تنظیم کنم، بنابراین تنها اشیایی که در حال مطالعه هستم اسپنگ و گاز هستند، اعمال قانون اول ترمودینامیک باید این را به من بدهد:
$Q_{12}=W_{12}+\Delta U + \Delta E_{ep}$
جایی که $\Delta E_{ep}$ تغییر در انرژی پتانسیل الاستیک فنر است. چیزی که مرا آزار می دهد این است که W12 دقیقا چیست؟
کار انجام شده توسط اسپینگ در اثر نیروی فنر و تغییر شکل فنر:
$W_{spring}=-\Delta E_{ep}=-\frac{k}{2}(\delta_2-\delta_1)$
که در آن δ2 و δ1 تغییر شکل های نهایی و اولیه فنر هستند
کار انجام شده توسط گرانش روی بلوک:
$W_{gravity}=-\Delta E_{gp}=-mg(z_2-z_1)$
جایی که $\Delta E_{gp}$ تغییر انرژی پتانسیل گرانشی بلوک، z2 ارتفاع نهایی و z1 ارتفاع اولیه با استفاده از پایین استوانه به عنوان مرجع است.
کار انجام شده توسط جو:
$W_{atmosphere}=pA(z_2-z_1)$
که در آن A سطح مقطع پیستون است
رسم یک FBD پیستون در موقعیت اولیه و نهایی به دست می دهد: تصویر
در داخل یک استوانه عمودی عایق شده از تصویر یک گاز ایده آل (κ=1,37) با حالت اولیه 0,8 بار و ϑ=20 درجه سانتیگراد و یک فنر با مشخصه خطی (ثابت فنر k=200 N/) وجود دارد. سانتی متر). از بیرون پیستون هوا با فشار 1 بار وجود دارد. در حالت تعادل، پیستون 50 سانتی متر از پایین سیلندر فاصله دارد. با استفاده از جرثقیل، وزنی معادل 10000 نیوتن بر روی پیستون قرار می گیرد، در این صورت پیستون 20 سانتی متر پایین می آید. نیروی باقیمانده در طناب جرثقیل در پایان فرآیند چقدر است؟ کار مورد نیاز برای فشرده سازی گاز چیست؟ کار مورد نیاز برای فشرده سازی اسپینگ چیست؟ چه مقدار کار توسط جو انجام شد و چه مقدار وزن با فشار دادن میله؟
سیستم شما فنر و گاز است.
وقتی قانون اول به این شکل نوشته می شود ΔU=Q−W، سپس ΔU تغییر انرژی درونی سیستم است که شامل فنر است $U_{\rm final} -U_{\rm initial})$Q گرمای ورودی به سیستم است (مثبت اگر به سیستم و منفی اگر خارج از سیستم باشد) و W کار انجام شده توسط سیستم است، (اگر کار توسط سیستم انجام شود مثبت و اگر کار روی سیستم انجام شود منفی).
بنابراین شما باید در مورد علامت(های) W(ها) تصمیم بگیرید.
موازنه نیرو روی پیستون در هر زمان در طول تراکم به صورت زیر بدست می آید:
$P_gA+F-mg-kx-P_{atm}A=0$
که در آن x جابجایی فنر به سمت بالا از طول کشیده نشده آن است. اگر این را در جابجایی دیفرانسیل (به سمت بالا) پیستون در طول فرآیند $dx=\frac{1}{A}dV$ ضرب کنیم، به دست می‌آید:
$P_gdV+Fdx-mgdx-kdx-P_{atm}dV=0$
ادغام این معادله بین مکان های اولیه و نهایی پیستون تسلیم می شود
$\int{P_gdV}+\int_{x_i}^{x_f}{Fdx}+mg(x_i-x_f)+\frac{k}{2}(x_i^2-x_f^2)+P_{atm}(V_i-V_f)=0$
عبارت اول نشان دهنده کاری است که گاز روی پیستون انجام می دهد، جمله دوم نشان دهنده کار انجام شده توسط نیروی F روی پیستون، جمله سوم نشان دهنده کار انجام شده توسط جرم m روی پیستون، جمله چهارم نشان دهنده کار انجام شده توسط جرم m روی پیستون است. توسط فنر روی پیستون انجام می شود و جمله پنجم نشان دهنده کار انجام شده توسط جو روی پیستون است.
گاز تحت یک فشرده سازی برگشت پذیر آدیاباتیک قرار می گیرد و کار انجام شده توسط آن را می توان به طور جداگانه با اعمال فرمول کار در فشرده سازی برگشت پذیر آدیاباتیک به دست آورد. سپس کار نیروی متغیر F را می توان با استفاده از معادله نهایی بالا به دست آورد..I hope I have helped you in understanding the question. Roham Hesami, seventh semester
aerospace engineering
تصویر
smile072 smile072 رهام حسامی ترم هفتم مهندسی هوافضا
آخرین ویرایش توسط rohamjpl پنج‌شنبه ۱۴۰۱/۶/۳۱ - ۰۹:۵۷, ویرایش شده کلا 2 بار
تصویر

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 2132

سپاس: 3824

جنسیت:

تماس:

Re: راندمان موتور با دو ایزوترم یک ایزوکر و یک ایزوبار

پست توسط rohamjpl »

فضا توسط نیروهای ترمودینامیکی پوشیده شده است. تانسور متریک با قطعه متقارن، g µν، ضرایب انتقال شناسایی می‌شود، و بیان اتصال affine، Γκ µν، با تحمیل اعتبار معیار جهانی تکامل تعیین می‌شود.جهان یک سیستم منزوی در نظر گرفته می شود زیرا انرژی جهان ثابت است. این با تعریف سیستم ایزوله مطابقت دارد، یعنی انرژی با محیط اطراف مبادله نمی شود، بنابراین ثابت می ماند.4 فرآیند ترمودینامیکی چیست؟
چهار نوع فرآیند ترمودینامیکی عبارتند از ایزوباریک، ایزوکوریک، همدما و آدیاباتیک.بهتر بگم 5 فرآیند ترمودینامیکی کدامند؟
انواع فرآیندهای ترمودینامیکی
فرآیند ایزوباریک
فرآیند همحجم.
فرآیند ایزوترمال
فرآیند آدیاباتیک
فرآیند شبه استاتیک
(1) می توانیم با نوشتن رابطه بنیادی برای سیستم مورد نظر و در نظر گرفتن ثابت نگه داشتن هر متغیر شروع کنیم. برای مثال، برای سیستمی که می‌توانیم آن را گرم کنیم، روی آن کار کنیم (مثلاً کار فشرده‌سازی، الکتریکی و سطحی)، و جرم را به آن اضافه کنیم، آنگاه رابطه اساسی این است.$dU=T\,dS-P\,dV+E\,dD+\sigma\,dA+\mu\,dN,$
که در آن U انرژی، T دما، S آنتروپی، P فشار، V حجم، E میدان الکتریکی، D قطبش، σ کشش سطحی، A مساحت سطح، μ پتانسیل شیمیایی و N است. مقدار مواد
توجه داشته باشید که هر جفت یک جفت مزدوج ترمودینامیکی است. تنها علامت منفی به این دلیل به وجود می آید که فشار یک تنش هم محوری منفی است که تمایل به کاهش حجم دارد.
اکنون فقط باید عبارات را به خاطر بسپاریم: ایزانرژیک (انرژی ثابت U)، همدما (دمای ثابت T)، ایزنتروپیک (آنتروپی ثابت S)، بسته (جرم ثابت N)، تعادل با فاز دیگر (پتانسیل های شیمیایی برابر μ) و غیره. بر. بنابراین ما 11 شرط ساده داریم که ممکن است در طول یک فرآیند در این سیستم ایده آل مورد علاقه خاص اعمال کنیم.
(2) همچنین می تواند مفید باشد که یک فرآیند را به عنوان غیر قابل برگشت (تولید آنتروپی) یا برگشت پذیر (حفظ آنتروپی) طبقه بندی کنیم. همه فرآیندهای واقعی برگشت ناپذیر هستند، اما ما اغلب می‌توانیم با کاهش اصطکاک، شیب، آشفتگی و غیره، خودسرانه به برگشت‌پذیری، ایده‌آلی‌سازی نزدیک شویم.
(3) تعداد نامحدودی از شرایط دیگر وجود دارد که ممکن است حفظ کنیم. به عنوان مثال، ممکن است یک لایه نازک را به صورت دستی تحت شرایط رنگ ثابت پردازش کنیم که ممکن است به ضخامت، تنش، غلظت ناخالصی و دما بستگی داشته باشد.
(4) در نهایت، نام فرآیند وجود دارد، که معمولاً بر جنبه‌ای که برای ما مهم است تأکید می‌کند: برای مثال، یک بسط، که حجم V را افزایش می‌دهد و به طور کلی کار مفیدی را برای ما فراهم می‌کند. یا گرم کردن، یا مخلوط کردن، یا تحت فشار.
با کنار هم قرار دادن اینها، ممکن است مثلاً از قطبش برگشت پذیر در حجم ثابت و میدان الکتریکی ثابت صحبت کنیم (یعنی D در حال افزایش است در حالی که S، V و E ثابت می مانند).
اکثر فرآیندهای ترمودینامیکی برگشت پذیر آشنا که شامل گازهای ایده آل هستند، موارد خاصی از فرآیند پلی تروپیک برگشت پذیر عمومی هستند که به طور کلی به این صورت نوشته می شود.
$pV^{n}=C$
که در آن n شاخص چندتروپیک نامیده می شود (نباید با n که تعداد مول های گاز است اشتباه گرفته شود) و C یک ثابت است. این معادله را می توان برای توصیف فرآیندهای مختلف انبساط و فشرده سازی بسته به مقدار شاخص polytropic استفاده کرد. نمونه ها هستند
n=0 برای یک فرآیند ایزوباریک (فشار ثابت).
n= + بی نهایت برای یک فرآیند ایزوکوریک (حجم ثابت).
n=1 برای فرآیند همدما (دمای ثابت) گاز ایده آل
$n=\gamma = \frac{C_P}{C_V}$برای فرآیند ایزنتروپیک گاز ایده آل (آدیاباتیک برگشت پذیر).
از نظر تئوری، از آنجایی که تعداد نامتناهی از مقادیر ممکن n وجود دارد، تعداد نامتناهی از فرآیندهای ممکن وجود دارد که قادر به اتصال دو حالت تعادل هستند، نه فقط موارد ذکر شده در بالا، تا زمانی که قوانین ترمودینامیک نقض نشود.
در نهایت، برای یک گاز ایده آل، سیستم بسته (بدون تغییر در جرم)، معادله گاز ایده آل
pV=nRT
جایی که n تعداد مول های گاز و R ثابت گاز جهانی است، می تواند در هر مرحله از یک فرآیند برگشت پذیر اعمال شود. .
امیدوارم این کمک کند..I hope I have helped you in understanding the question. Roham Hesami, seventh semester
aerospace engineering
تصویر
smile072 smile072 رهام حسامی ترم هفتم مهندسی هوافضا
آخرین ویرایش توسط rohamjpl پنج‌شنبه ۱۴۰۱/۶/۳۱ - ۰۹:۵۷, ویرایش شده کلا 1 بار
تصویر

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 2132

سپاس: 3824

جنسیت:

تماس:

Re: راندمان موتور با دو ایزوترم یک ایزوکر و یک ایزوبار

پست توسط rohamjpl »

راندمان موتور کارنو برگشت پذیر باید 0 باشد
برای انتقال گرما در یک فرآیند برگشت پذیر، اختلاف دما باید تقریباً صفر باشد. بنابراین در ایزوترم های موتور کارنو، اختلاف دما ناچیز است. پس از انبساط/فشرده شدن ناگهانی آدیاباتیک چگونه دمای (محیط اطراف) از منبع تا فرورفتگی ناگهان تغییر می کند؟
اگر دمای منبع و سینک ثابت باشد، بازده موتور کارنوی ایده آل به 0 می رسد. پس چگونه این بهتر از چرخه اتو است؟ علاوه بر این، من در مورد اینکه دمای منبع و سینک در یک چرخه اتو چقدر است، کمی گیج شده ام، زیرا دمای محیط به طور مداوم در طول قسمت های ایزوکوریک تغییر می کند.
طبق درک من، چرخه کارنو شامل انبساط همدما است، جایی که کار با افزودن گرما به سیستم انجام می‌شود، این در حالت ایده‌آل با اختلاف دمای ناچیز انجام می‌شود. (سریع) انبساط آدیاباتیک، کاهش دما. فشرده سازی ایزوترمال، که در آن گرما گرفته می شود و کار منفی انجام می شود و به دنبال آن فشرده سازی آدیاباتیک انجام می شود. با محاسبه ریاضی عبارت $\frac{W}{Q_h}$ برای بدست آوردن $1-\frac{T_c}{T_h}$ می توان کارایی را بر حسب دما بدست آورد. اما Tc چگونه می تواند با Th متفاوت باشد؟
این را می توان با انتقال سریع موتور به مخزن دیگری حل کرد؟
اول از همه، انبساط آدیاباتیک در چرخه ایده آل کارنو سریع نیست. آنها کند و شبه ساکن هستند. یک انبساط لازم نیست سریع باشد تا آدیاباتیک باشد.
بنابراین راه انجام چرخه این است
انبساط همدما را به صورت برگشت پذیر و همدما در تماس با مخزن داغ در دمای Th.
سیلندر را از تماس با مخزن داغ جدا کنید و سیلندر را عایق کنید. انبساط برگشت پذیر آدیاباتیک را به آرامی انجام دهید تا دمای گاز به Tc برسد.
عایق را از سیلندر بردارید و آن را در تماس با مخزن سرد در Tc قرار دهید. فشرده سازی همدما را به صورت برگشت پذیر و همدما در تماس با این مخزن سرد انجام دهید.
سیلندر را از تماس با مخزن سرد خارج کنید و سیلندر را عایق کنید. فشرده سازی برگشت پذیر آدیاباتیک را به آرامی انجام دهید تا دمای گاز به Th..I hope I have helped you in understanding the question. Roham Hesami, seventh semester
aerospace engineering
تصویر
smile072 smile072 رهام حسامی ترم هفتم مهندسی هوافضا
آخرین ویرایش توسط rohamjpl پنج‌شنبه ۱۴۰۱/۶/۳۱ - ۰۹:۵۷, ویرایش شده کلا 1 بار
تصویر

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 2132

سپاس: 3824

جنسیت:

تماس:

Re: راندمان موتور با دو ایزوترم یک ایزوکر و یک ایزوبار

پست توسط rohamjpl »

چگونه می توان کارایی چرخه ای را که چرخه کارنو نیست پیدا کرد؟
سوال کامل اینجاست: یک گاز تک اتمی به صورت آدیاباتیک از حجم $V_0$ به $2V_0$ منبسط می شود و سپس به ترتیب از طریق فرآیند همدما و ایزوکوریک به حالت اولیه باز می گردد. نمودار P-V چرخه کامل را رسم کنید و کارایی چرخه را پیدا کنید.
درک کلی من از موتور حرارتی این بود که گرما را دریافت می کند، کار می کند و مقداری گرما پس می دهد. اما در این حالت اول کار می کند سپس گرما می گیرد و سپس می دهد. آیا این (دادن کار، گرما دادن، گرما دادن) تا زمانی که یک چرخه است به هر ترتیبی انجام می شود؟
همچنین چگونه می توانیم بازده این چرخه را محاسبه کنیم؟هیچ توالی خاصی از فرآیندها وجود ندارد که یک چرخه باید داشته باشد. صرف نظر از چرخه، راندمان آن همیشه برابر است با کار خالص انجام شده تقسیم بر گرمای ناخالص اضافه شده
$e=\frac{W_{net}}{Q_{in}}$
یا به طور معادل
$e=\frac{Q_{in}-Q_{out}}{Q_{in}}$
امیدوارم این کمک کند.I hope I have helped you in understanding the question. Roham Hesami, seventh semester
aerospace engineering
تصویر
smile072 smile072 رهام حسامی ترم هفتم مهندسی هوافضا
تصویر

ارسال پست