Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое идеальные циклы тепловых двигателей

Об ограниченности области применения теоремы Карно

  • Аннотация
  • Об авторе
  • Список литературы
  • Cited By

Аннотация

Целью написания данной статьи является сравнительное исследование обратимого теплового двигателя с идеальным или реальным газом в качестве рабочего тела и определение изменения его коэффициента полезного действия в зависимости от термодинамических характеристик рабочего тела. Основным методом исследования является метод термодинамических потенциалов, базирующийся, прежде всего на анализе изменения свободной и внутренней энергии идеального и реального газа в циклическом процессе. В статье на основе теории термодинамических потенциалов произведено рассмотрение квазистатического теплового двигателя Карно, в рамках которого осуществлен сравнительный анализ его работы, как для цикла с рабочим телом идеальный газ, так и для цикла с рабочим телом реальный газ. В работе выявлена и обоснована возможность анализа циклических процессов, протекающих в тепловых двигателях с использованием метода термодинамических потенциалов. На основе проведѐнного исследования установлено, что существующая формулировка теоремы Карно справедлива только для рабочего тела «идеальный газ». В общем случае, на основании проведѐнной работы, теорема Карно может быть сформулирована, например, следующим образом: коэффициент полезного действия тепловой машины ηr, при еѐ функционировании по обратимому циклу Карно с рабочим телом реальный газ, определяется следующей формулой:

где TA и TB — температура, соответственно, верхней и нижней изотерм цикла Карно;

ε – поправка (положительная или отрицательная), зависящая от термодинамических свойств реального газа, которая стремится к нулю при приближении свойств реального газа к свойствам газа идеального.

Ключевые слова

Об авторе

Список литературы

1. Киселёв В.Г. Парадокс Гиббса и его решениe //Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2016. № 11-12. С. 129–137.

2. Киселёв В.Г. Изотермическое расширение идеального газа и химическое сродство // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2017. № 11-12. С.142–151

Читать еще:  Датчик температуры двигателя форд торнео коннект

3. Киселёв В.Г. Тепловые машины Филипса и Карно с точки зрения теории термодинамических потенциалов / В.Г. Киселёв // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2018. № 9-10. С. 154–165.

4. Gibbs J Willard. The Collected Works. Longmans, Green and Co (NY):1928. Vol.1, pp. XXVIII + 434.

5. Thomson W. Mathematical and Physical Papers. Cambridge at the University:1882. Vol. 1. pp. 174- 232.

6. Ihnatovych V. Study of the possibility of eliminating the Gibbs paradox within the framework of classical thermodynamics. Доступен по: http://arxiv.org/pdf/1306.5737. Ссылка активна на 2013.

7. Ihnatovych V. The logical foundations of Gibbs’ paradox in classical thermodynamics. Доступно по: http://arxiv.org/pdf/1305.0742 Ссылка активна на 2013.

8. Ihnatovych V On the incorrectness of the proof of the Gibbs theorem on the entropy of a mixture of ideal gases, which was given by J. W.Gibbs. Preprintat http://arxiv.org/pdf/1804.08721 Ссылка активна на. 2018.

9. Ihnatovych V. Explanation of the Gibbs paradox.Доступно по:https://zenodo.org/record/2908285. Ссылка активна на 14 февраля 2019 г

10. Ihnatovych Volodymyr. Explanation of the Gibbs paradox. Zenodo.2019. http://doi.org/10.5281/zenodo.2908285 Ссылка активна на 18 мая 2018г.

11. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур:. М.: Мир, 2002. 461 с.

12. Глазов В.М. Основы физической химии:.М.: Высшая школа, 1981.

13. Измайлов Н.А. Электрохимия растворов.М.: Химия, 1976. 488 с.

14. Николаев Л.А. Физическая химия. М.: Высшая школа, 1979. 372 с.

15. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия. М.: Высшая школа, 1975. 568 с.

Для цитирования:

Киселёв В.Г. Об ограниченности области применения теоремы Карно. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2019;21(3):32-45. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-3-32-45

For citation:

Kiselev V.G. Regarding the application limitations of the Carnot, s theorem. Power engineering: research, equipment, technology. 2019;21(3):32-45. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-3-32-45

Читать еще:  Chevrolet lanos двигатель от чего


Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Немного истории

Возможность превращения энергии пара в энергию движения была известна еще в древности. 130 год до нашей эры: Философ Герон Александрийский представил на суд зрителей паровую игрушку — эолипил. Сфера, заполненная паром, приходила во вращение под действием исходящих из нее струй. Этот прототип современных паровых турбин в те времена не нашел применения.

Долгие годы и века разработки философа считались лишь забавной игрушкой. В 1629 г. итальянец Д. Бранки создал активную турбину. Пар приводил в движение диск, снабженный лопатками.

С этого момента началось бурное развитие паровых машин.

Worldwide harmonized light vehicles test procedures (WLTP) комплекс измерительных процедур для авто

Разработка данного цикла началась еще в 2007 году, он должен был учесть особенности и недостатки уже существующих циклов. Также данный цикл призван не упустить множество нюансов, которые могут влиять на измерения, включая плотность трафика в самых разных уголках мира. Если уточнять, то WLPT — это не один измерительный цикл, а целый комплекс циклов для трех классов автомобилей весом до 3,5 тонн.

КлассыМощность, Вт/кгМаксимальное ускорение, м/c²
1 класс (маломощные)до 220,76
2 классот 22 до 340,96
3 классболее 341,58

В странах бывшего СНГ подавляющее большинство электромобилей именно 3-го класса, поэтому именно об авто этого класса и пойдет речь. Кроме того что WLPT упорядочивает и разбивает на классы авто, в зависимости от мощности и веса, он накладывает достаточно много ограничений, которые должны быть соблюдены в процессе измерений запаса хода. Вот некоторые из них:

  • Измерения должны проводиться в комплектации, обеспечивающей наибольшее сопротивление движению.
  • спойлеры, антикрылья, жалюзи радиаторов должны быть настроены под обычную, ежедневную езду.
  • остаточная глубина канавок протектора должна составлять не менее 80% глубины протектора новой шины
  • экорежимы для машин с автоматическими трансмиссиями, во время измерений, допустимо включать только если данный режим может использоваться в как основной.
Читать еще:  Что такое угол нагрузки синхронного двигателя

Также особенностью данного цикла является то, что нет ни одного участка, где автомобиль движется с постоянной скоростью. В сравнении с остальными тремя измерительными циклами WLPT имеет наименьшее время остановок и самую высокую среднюю скорость — 53,8 км/ч.

И хотя уже многое учтено, но есть достаточно большие проблемы и вопросы по внедрению этого цикла. Ведь есть страны, в которых на законодательном уровне существует ограничение по скорости. Что делает невозможным измерения в 4-й фазе (Обозначена фиолетовым пунктиром на графике ниже) на скорости более 130 км/ч. Таким образом, измерения запаса хода, для электромобилей из стран без скоростного лимита, нельзя будет на прямую сравнивать с авто, произведенными в странах с ограничениями. Об объективности, в таком случае, можно будет говорить достаточно условно.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector