Lämpövoimakoneet ja jäähdyttimet

Lämpövoimakoneet ja jäähdyttimet

Tarkastellaan miten lämpöä voidaan muuttaa mekaaniseksi työksi lämpövoimakoneissa. Tutustutaan lämpövoimakoneiden ja jäähdyttimien toimintaperiaatteisiin termodynamiikan pääsääntöjen kautta. Lämpökylvyt ja energiansiirtokaaviot. Hyötysuhteen määrittäminen. Jäähdyttimet ja niiden hyvyys. Ideaalinen lämpövoimakone.

Ideaalikaasulämpövoimakoneet

Tarkastellaan lämpövoimakoneita, joissa työaineena on ideaalikaasu (tarkastellaan siis ideaalikaasujen monivaiheisia kiertoprosesseja). Kiertoprosesseista saatu hyödyllinen työ. Ideaalikaasuprosessien yhteenveto: kaasulait, työt, lämmöt ja termisen energian muutokset isokoorisille, isobaarisille, isotermisille, adiabaattisille sekä mielivaltaisille prosesseille. Kaasujen ominaisuuksien yhteenveto: terminen energia, isokoorisen ja isobaarisen prosessin lämpökapasiteetti sekä adiabaattivakio mono- ja diatomiselle kaasulle. Konkreettinen (vaikkakin epäkäytännöllinen) esimerkki lämpövoimakoneeksi. Eri kiertoprosessien esittelyä: Braytonin, Carnot’n, Ottomoottorin ja Dieselmoottorin kiertoprosessit.

Braytonin kiertoprosessi

Lasketaan Braytonin kiertoprosessin hyötysuhde (prosessi on malli kaasuturbiinimoottorille). Hyötysuhteen riippuvuus painesuhteesta. Käytännön ongelmat hyötysuhteen parantamisessa.

Carnot’n kiertoprosessi

Tarkastellaan lämpövoimakoneiden reversiibeliyttä ja maksimaalista hyötysuhdetta. Täysin reversiibeli lämpövoimakone ja siihen liittyvät vaatimukset. Lasketaan Carnot’n kiertoprosessin hyötysuhde ja sen riippuminen pelkästään kuuman ja kylmän lämpökylvyn lämpötiloista.

Jätä vastaus

XHTML: Voit käyttää näitä HTML-tageja: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>