VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
|
|
- Michaela Procházková
- před 7 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING IDEÁLNÍ OBĚHY TEPELNÝCH STROJŮ THERMODYNAMIC CYCLE HOT ENGINE BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR S THESIS AUTOR PRÁCE PETR MATUŠKA VEDOUCÍ PRÁCE doc. Ing. ZDENĚK KAPLAN, CSc. AUTHOR SUPERVISOR BRNO 2010
2
3
4
5 ABSTRAKT Úkolem této práce bylo shrnout základní teoretické poznatky ideálních termodynamických oběhů tepelných strojů a vytvořit jejich matematické modely pro výpočet a vykreslení diagramů jednotlivých cyklů. Na základě zjištěných infomací a provedených výpočtů bylo pak možné porovnat jednotlivé oběhy mezi sebou. KLÍČOVÁ SLOVA: Carnotův cyklus, tepelné oběhy strojů, termodynamická účinnost, p-v diagram, T-s diagram ABSTRACT The aim of this work was to summarize basic theoretical knowledge of ideal thermodynamic cycles of heat machines and to develop their mathematical models to calculate and draw diagrams of each cycle. Based on the information found and calculations made, it was then possible to compare the individual cycles with each other. KEYWORDS: Carnot cycle, thermodynamic cycle hot engine, thermodynamic efficiency, p-v diagram, T-s diagram
6 BIBLIOGRAFICKÁ CITACE TÉTO PRÁCE MATUŠKA, P. Ideální oběhy tepelných strojů. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, s. Vedoucí bakalářské práce doc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc.
7 PROHLÁŠENÍ O PŮVODNOSTI PRÁCE Prohlašuji, že jsem tuto práci vypracovat samostatně s využitím uvedených zdrojů, na základě konzultací a pod vedením vedoucího bakalářské práce. V Brně dne.... Petr Matuška
8 PODĚKOVÁNÍ Tímto bych chtěl hlavně poděkovat garantu doc. Ing. Zdeňku Kaplanovi, CSc. za cenné připomínky a rady při zpracování této práce. Také děkuji všem, kteří mi jakkoliv pomohli a poskytli informace na mé otázky. Musím poděkovat i svým nejbližším, že mě po celou dobu tvorby práce podporovali.
9 OBSAH 9 1 ÚVOD POUŽITÉ VSTUPNÍ HODNOTY CARNOTŮV CYKLUS HISTORIE POPIS CYKLU ZÁKLADNÍ ROVNICE POSTUP VÝPOČTU...15 OTTŮV CYKLUS HISTORIE POPIS CYKLU ZÁKLADNÍ ROVNICE POSTUP VÝPOČTU...19 DIESELŮV CYKLUS HISTORIE POPIS CYKLU ZÁKLADNÍ ROVNICE POSTUP VÝPOČTU...24 SABATEŮV CYKLUS HISTORIE POPIS CYKLU ZÁKLADNÍ ROVNICE POSTUP VÝPOČTU POROVNÁNÍ CYKLŮ SPALOVACÍCH MOTORŮ BRAYTONŮV CYKLUS HISTORIE POPIS CYKLU ZÁKLADNÍ ROVNICE POSTUP VÝPOČTU...37 ERICSSONŮV CYKLUS HISTORIE POPIS CYKLU ZÁKLADNÍ ROVNICE POSTUP VÝPOČTU...41
10 10 Kapitola 1: ÚVOD 10 STIRLINGŮV CYKLUS HISTORIE POPIS CYKLU ZÁKLADNÍ ROVNICE POSTUP VÝPOČTU POROVNÁNÍ CYKLŮ ZÁVĚR SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLŮ SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK SEZNAM PŘÍLOH... 55
11 Kapitola 1: ÚVOD 11 1 ÚVOD V technické termodynamice existují pracovní činnosti různých tepelných systémů, kam také patří tepelné motory měnící tepelnou energii na mechanickou práci, nebo pracovní stroje, které přiváděnou mechanickou práci mění v požadovaný pracovní efekt [1]. Cílem těchto tepelných oběhů je efektivní přeměna přiváděné tepelné energie v energii mechanickou. Přiváděné teplo ohřívá pracovní látku, která ve vhodném okamžiku expanduje, čímž vzniká požadovaná objemová práce. Nevyužitá tepelná energie je zpravidla odváděna z cyklu pracovní látkou a do tepelného cyklu je přiváděna pracovní látka nová. Tím se cyklus vrací do počátečního stavu [1]. Pro porovnání se předpokládá, že ideální tepelný stroj pracuje bez tření, bez turbulentního proudění a bez nežádoucích tepelných ztrát. Všechny děje jsou uskutečňovány velmi pomalu jako děje vratné, ve stavu neustálé přibližné termodynamické rovnováhy a v důsledku toho je i celý pracovní cyklus vratný [3]. Výpočet změny entropie ideálního plynu při všech dále uvedených termodynamických dějích je možné provést dle následujících vztahů [1]:. +. (1.1) (1.2) (1.3) nebo.. nebo. +. Při bližším zkoumání cyklů provedl vedoucí práce redukci jejich množství na ty nejvíce užívané v praxi. Porovnání jednotlivých cyklů je rozděleno na dvě části. Nejprve jsou srovnány nejpoužívanější cykly spalovacích motorů s Carnotovým oběhem a mezi sebou. Ve druhé části jsou porovnány ostatní cykly jak mezi sebou tak s oběhem Carnotovým. Porovnání probíhalo na základě vypočtených parametrů, ze kterých byly vybrány maximální hodnoty tlaků a teplot. Nejdůležitější bylo však porovnat termické účinnosti a vykonanou měrnou práci jednotlivých cyklů.
12 12 Kapitola 2: POUŽITÉ VSTUPNÍ HODNOTY 2 POUŽITÉ VSTUPNÍ HODNOTY Aby bylo možné ideální oběhy tepelných strojů mezi sebou porovnat, musel jsem zvolit počáteční parametry ideálního vzduchu, který do oběhů vstupuje. Hlavní parametry jsou v tabulce 2-1 [4]: Tabulka 2-1 Vstupní hodnoty Název Označení Hodnota [jednotka] Tlak v bodě 1 p [Pa] Teplota v bodě 1 T1 300 [K] Poissonova konstanta κ 1,402 [-] Měrná plynová konstanta r 287,04 [J.kg-1.K-1] Měrná tepelná kapacita za v konst. cv 714 [J.kg-1.K-1] Měrné přivedené teplo do oběhu qh 1 [MJ.kg-1] [J.kg-1] Vstupní parametry ideálního vzduchu v bodě 1 jsou pro všechny oběhy stejné. Tlak jsem zvolil atmosférický a teplotu 300 K, což je teplota blízká 25ºC. Měrný objem je vypočtený ze stavové rovnice (2.1) a měrná entropie pomocí rovnice (2.3) vycházející z rovnice (1.1), za předpokladu, že tlak p Pa a teplota T0 se bude blížit k nule (nemůže být nulová, protože je ve jmenovateli), potom se i v0 bude blížit k nule, jak lze vyvodit z rovnice (2.2). Výpočet je proveden v příloze.. (2.1). (2.2) (2.3) Měrné přivedené teplo je pro všechny oběhy stejné. Pokud má oběh dva přívody tepla, rozdělí se v určitém poměru mezi ně, tak aby jejich součet odpovídal hodnotě qh 1 MJ.kg-1. Hodnoty kompresního poměru a stupně zvýšení tlaku jsem volil s ohledem na reálné hodnoty motorů podle literatury [10] a po konzultaci s vedoucím práce. Jsou definovány jen pro oběhy, které tyto parametry obsahují.
13 Kapitola 3: CARNOTŮV CYKLUS 13 3 CARNOTŮV CYKLUS 3.1 HISTORIE Dlouho se snažili fyzici určit, jak velká může být účinnost skutečných tepelných strojů. Pro zjednodušení byly nejdříve uvažovány ideální podmínky [3]. Francouzský fyzik Sadi Carnot ( ) formuloval jistý termodynamický cyklus pracující s ideálním plynem, dnes označovaný jako Carnotův cyklus. Tento ideální teoretický vratný termodynamický cyklus vyžaduje pro svou práci dva zásobníky tepla o stálých, ale navzájem různých teplotách TH a TC [1]. Tento cyklus je bohužel možné provést pouze teoreticky, např. v ideálním pístovém stroji, přičemž pro realizaci požadovaných dějů je třeba dodržet celou řadu teoretických podmínek [1]. 3.2 POPIS CYKLU Carnotův cyklus je složen ze čtyř základních termodynamických dějů. Při dvou izotermických dějích dochází k dokonalé výměně tepla mezi zásobníky tepla o teplotách TH a TC a pracovní látkou cyklu. Dva adiabatické děje umožní pak změnit stav pracovní látky soustavy z jedné teploty na druhou či obráceně, aniž dojde k výměně tepla mezi pracovní látkou cyklu a okolím soustavy [1]. Účinnost Carnotova cyklu je výraznou vlastností a lze dokázat, že žádný jiný tepelný cyklus, uskutečňovaný mezi týmiž teplotami TH a TC, nemůže mít vyšší účinnost než Carnotův cyklus. V tomto smyslu je Carnotův cyklus limitním případem pro ideální plyn a nedosažitelným případem cyklů reálných plynů [3], a proto slouží k posuzování účinnosti provozu jiných teoretických cyklů a reálných tepelných motorů. Účinnost provozu tepelných motorů je středem zájmů konstruktérů, kteří se snaží vyvíjet a upravovat motory tak, aby se jejich reálné tepelné cykly co nejvíce přiblížily Carnotovu cyklu. Takové postupy vývoje a úprav strojů se pak nazývají carnotizace [1]. Průběh Carnotova cyklu, jak jej často uvádí literatura, není odpovídající realitě, a proto obr. 3.1 zobrazuje oba případy p-v diagramu (vlevo převzatý [6] a vpravo skutečný vykreslený pomocí programu MathCAD). Na skutečném p-v diagramu je vidět, že profil je mnohem tenčí a protaženější, než který se uvádí v literatuře [1].
14 14 Kapitola 3: CARNOTŮV CYKLUS Obrázek 3.1 Carnotův cyklus v p-v diagramu (levý obr. [6]) Popis dějů dle obrázku: Na křivce 1-2 probíhá izotermická komprese s odvodem měrného tepla qc do zásobníku o teplotě TC (válec má dokonale vodivý tepelný kontakt se zásobníkem a píst se pohybuje velice pomalu, aby teplota ve válci byla stejná s teplotou v zásobníku) [1]. Na křivce 2-3 probíhá adiabatická komprese (válec je od zásobníků tepelně izolovaný a nedochází k žádné tepelné výměně) [1]. Na křivce 3-4 probíhá izotermická expanze s přívodem měrného tepla qh ze zásobníku o teplotě TH (podmínky jsou obdobné jako při izotermické kompresi, pouze teplo má opačný směr) [1]. Na křivce 4-1 probíhá adiabatická expanze (stejně jako u adiabatické komprese nedochází k výměně tepla, protože je válec od zásobníku izolovaný) [1]. 3.3 ZÁKLADNÍ ROVNICE Při izotermickém ději 3-4 se do přímého Carnotova cyklu přivádí měrné teplo. Pro tento děj platí vztah [1]: (3.1) Odvod měrného tepla z přímého Carnotova cyklu se rovněž uskutečňuje pouze při izotermické ději 1-2, a proto můžeme psát [1]: (3.2)
15 Kapitola 3: CARNOTŮV CYKLUS 15 Měrná práce přímého Carnotova cyklu je pak dána rozdílem měrného tepla přivedeného a absolutní hodnotou měrného tepla odvedeného [1]: (3.3) Termickou účinnost Carnotova cyklu obdržíme dosazením vztahů (3.3), (3.1) a (3.2) do rovnice (3.4) a následným zkrácením dostaneme výsledný vztah. Důkaz o rovnosti poměrů měrných tlaků je v rovnici (3.5) [1]:!! (3.4) $% " # $% " # (3.5) Je zřejmé, že termická účinnost Carnotova cyklu je pouze funkcí teplot, mezi kterými tento cyklus probíhá a nezávisí na druhu pracovní látky. Z této definice lze vyvodit následující závěry: 3.4 Pro TC TH je termická účinnost nulová, jelikož se pak nejedná o tepelný stroj. Termická účinnost je vždy menší než 1, jelikož TC < TH. Termická účinnost Carnotova cyklu lze zvětšovat zvyšováním teploty TH a snižováním teploty TC [1]. POSTUP VÝPOČTU Abych z počátečních podmínek mohl určit všechny potřebné hodnoty pro porovnání a vykreslení p-v a T-s diagramu, zvolil jsem tento postup výpočtu: Z předešlých závěrů víme, že čím větší rozdíl teplot u Carnotova cyklu vznikne, tím větší bude účinnost. Nejvyšší teplotu Tmax proto zvolím podle nejvyšší teploty z ostatních cyklů. Nejvyšší teplotu Tmax 2215 K má Ottův cyklus. Potom se tedy Tmax 2215 K T4 a můžeme z poměru teplot v rovnici (3.5) vyjádřit v4: $% " # (3.6) Ze stavové rovnice je vyjádřen jednoduše tlak p4: (3.7)
16 16 Kapitola 3: CARNOTŮV CYKLUS Tlak p3 je vyjádřen z rovnice (3.1). & '( + ) *( (3.8) Opět ze stavové rovnice je vypočítán měrný objem v3: (3.9) Měrný objem v2 a tlak p2 je vypočítán z rovnic pro adiabatický děj 2-3: $% " # $ $% " # (3.10) Pro vykreslení T-s diagramu je vypočtena měrná entropie z rovnice (1.2). +. (3.11) +. (3.12). +. (3.13) Tabulka 3-1 Vypočtené parametry Carnotova cyklu Veličina Hodnota [jednotka] Veličina Hodnota [jednotka] p [Pa] v1 0,853 [m3.kg-1] p [Pa] v2 0,177 [m3.kg-1] p [Pa] v3 1, [m3.kg-1] p [Pa] v4 5, [m3.kg-1] T1 300 [K] s1 6, [J.kg-1.K-1] T2 300 [K] s2 6, [J.kg-1.K-1] T [K] s3 6, [J.kg-1.K-1] T [K] s4 6, [J.kg-1.K-1] ηt 0,865 [-] a0 8, [J.kg-1]
17 Kapitola 4: OTTŮV CYKLUS 17 4 OTTŮV CYKLUS 4.1 HISTORIE Německého konstruktéra Nicolaus August Otto ( ) už od mládí zajímala technika a od roku 1860 začal provádět první pokusy se spalovacími motory. V roce 1861 postavil svůj první spalovací motor, ale ten měl mnoho nedostatků, které se snažil dlouhou dobu odstranit [7]. Roku 1876 vyrobil Otto čtyřtaktní motor se zvýšeným kompresním poměrem (viz obr. 4.1). Tento typ motoru se stal základem pro stavbu pozdějších spalovacích motorů. Zážehový motor tohoto principu je dodnes označován jako Ottův motor [7]. Obrázek 4.1 Ottův spalovací motor z roku 1876 [7] 4.2 POPIS CYKLU Ottův cyklus výstižně popisuje činnost čtyřdobého zážehového spalovacího motoru, který se převážně používá pro pohon osobních automobilů. Indikátorový a porovnávací diagram Ottova oběhu je na obrázku 4.2 [1].
18 18 Kapitola 4: OTTŮV CYKLUS Popis jednotlivých dějů v indikátorovém diagramu (obr. 4.2 vlevo): 5-1 při pohybu pístu z levé krajní polohy do pravé krajní polohy je otevřený palivový ventil, nastává sání a do pracovního prostoru proudí směs vzduchu a benzínové mlhoviny v mírném podtlaku 1-2 při pohybu vlevo začíná komprese při zavřených ventilech 2-3 v bodě 2 je pracovní látka zapálena elektrickou jiskrou a dojde k zapálení směsi, které způsobí výbuch a prudké zvýšení tlaku až do bodu následuje expanze vzniklých zplodin, což je jediná pracovní doba tohoto čtyřtaktního systému 4-5 v bodě 4 se otevře výfukový ventil a dochází k vytlačování spálené směsi do okolí při mírném přetlaku v pracovním prostoru. V bodě 5 je výfuk ukončen a cyklus opět začíná sáním čerstvé směsi [1]. V indikátorovém p-v diagramu (obr. 4.2 vlevo) vidíme, že mezi výfukem 4-5 a sáním 5-1 vzniká plocha, která se rovná záporné měrné objemové práci, kterou musí píst překonat. Tato záporná práce se však u ideálních pracovních cyklů zanedbává. Obrázek 4.2 Ottův cyklus v p-v diagramu Pro termodynamické zkoumání nahrazujeme indikátorový diagram porovnávacím, který je nakreslen v obrázku 4.2 vpravo. Jak je z obrázku patrno, je porovnávací diagram poměrně zjednodušen a je složen ze čtyř termodynamických změn. Ty mají stejný průběh jako v indikátorovém diagramu až na bod 5, který se neuvažuje. 1-2 adiabatická komprese píst ve válci stlačuje směs 2-3 izochorický přívod tepla nastává hoření směsi 3-4 adiabatická expanze zplodin způsobena hořením směsi 4-1 izochorický odvod tepla výfuk zplodin
19 Kapitola 4: OTTŮV CYKLUS ZÁKLADNÍ ROVNICE Měrné teplo se do Ottova cyklu přivádí za konstantního objemu, tedy při izochorickém ději 2-3 [1]:, - (4.1) Odvod měrného tepla se rovněž uskutečňuje pouze při izochorickém ději 4-1 [1]:, - (4.2) Měrná práce je pak rovna rozdílu měrného tepla přivedeného a absolutní hodnoty měrného tepla odvedeného [1]: (4.3) Termickou účinnost Ottova cyklu obdržíme dosazením vztahů (4.3), (4.1) a (4.2) do rovnice (4.4) a následným zkrácením dostaneme výsledný vztah. Dalším rozšířením, úpravami a použitím vzorce pro výpočet kompresního poměru (4.5) lze odvodit konečný vztah pro termickou účinnost (4.6) [1]:, 1 1, ,, - - (4.4) (4.5) 1. $% (4.6) Ze vztahu (4.6) je zřejmé, že termická účinnost Ottova cyklu je závislá pouze na Poissonově konstantě a kompresním poměru. Se zvyšujícím kompresním poměrem vzrůstá termická účinnost. V praktickém provozu spalovacích motorů je však účinnost omezena další řadou konstrukčních a provozních parametrů [1]. 4.4 POSTUP VÝPOČTU Pro vypočtení všech potřebných hodnot z počátečních podmínek pro porovnání a vykreslení p-v a T-s diagramu, jsem zvolil následující postup výpočtu. Z předešlých závěrů víme, že se zvyšujícím kompresním poměrem roste účinnost Ottova cyklu. Pro výpočet byl zvolen kompresní poměr ε 12 dle literatury [10].
20 20 Kapitola 4: OTTŮV CYKLUS Potom lze z rovnice (4.5) vyjádřit v2:. (4.7) Z adiabatického děje 1-2 je vyjádřen tlak p2 a za poměr tlaků dosazen kompresní poměr: $ " #,.-$ (4.8) Teplota v bodě 2 je jednoduše vyjádřena ze stavové rovnice: (4.9) Z rovnice (4.1) pro výpočet měrného přivedeného tepla qh je vyjádřena teplota T3: + (4.10) Tlak p2 je vypočítán pomocí Charlesova zákona, který platí pro izochorické změny plynů [1]: (4.11) Měrný objem v3 je vyjádřen ze stavové rovnice: (4.12) Z adiabatického děje 3-4 a za pomocí rovnice (4.5) je tlak p4 roven: $ " #,.-$ (4.13) Měrný objem v4 je odvozen jednoduše z rovnice (4.5):. (4.14) Teplotu T4 pomocí vypočtených hodnot vyjádřím ze stavové rovnice: (4.15)
21 Kapitola 4: OTTŮV CYKLUS 21 Pro vykreslení T-s diagramu vypočteme měrné entropie z rovnice (1.1). Poměry měrných objemů při izochorickém ději 2-3 a 4-1 jsou nulové, proto se v rovnici (4.17) a (4.18) nevyskytují: (4.16) (4.17) (4.18) Tabulka 4-1 Vypočtené parametry Ottova cyklu Veličina Hodnota [jednotka] Veličina Hodnota [jednotka] p [Pa] v1 0,853 [m3.kg-1] p [Pa] v2 0,071 [m3.kg-1] p [Pa] v3 0,071 [m3.kg-1] p [Pa] v4 0,853 [m3.kg-1] T1 300 [K] s1 6, [J.kg-1.K-1] T2 814 [K] s2 6, [J.kg-1.K-1] T [K] s3 6, [J.kg-1.K-1] T4 816 [K] s4 6, [J.kg-1.K-1] ηt 0,632 [-] a0 6, [J.kg-1]
22 22 Kapitola 5: DIESELŮV CYKLUS 5 DIESELŮV CYKLUS 5.1 HISTORIE Německý vynálezce Rudolf Christian Karl Diesel ( ) narozený ve Francii byl nucen kvůli válce vycestovat do Anglie. Později v Německu dostudoval průmyslovou školu a získal inženýrský diplom na technice v Mnichově [9]. V roce 1880 začal pracovat v Lindeho firmě a jeho úkolem bylo teoretické zdokonalení spalovacího motoru při využití Carnotova cyklu. Věnoval tomuto problému mnoho času a výsledkem byl v roce 1892 patent na vylepšení spalovacího motoru [9]. Jeho největším úspěchem bylo, když v roce 1897 zkonstruoval vysokotlaký spalovací pístový motor se samočinným zážehem, který byl vyvolaný stlačením vzduchu (viz obr. 5.1). Tento typ motoru se od té chvíle nazýval Dieselův motor. Téhož roku se mu tento motor podařilo vylepšit tak, aby využíval 26 % tepelné energie, tedy dvakrát účinněji než v té době nejlepší parní stroj [9]. Obrázek 5.1 Dieselův motor z roku 1897 [8]
23 Kapitola 5: DIESELŮV CYKLUS POPIS CYKLU Dieselův oběh je cyklem rovnotlakého motoru a je charakterizován tím, že do pracovního prostoru je nasáván vzduch, který se stlačuje. Jeho teplota prudce stoupá až na optimální velikost ( C), při níž je vstřikována rozprášená nafta, která se samovznítí a hoří téměř při konstantním tlaku. Kompresní poměr je oproti zážehovému motoru vyšší (18 22), aby výsledná teplota po kompresi byla vyšší než teplota vznícení paliva [1]. Indikátorový (vlevo) a porovnávací (vpravo) diagram činnosti Dieselova motoru jsou na obrázku 5.2. Obrázek 5.2 Dieselův cyklus v p-v diagramu Popis jednotlivých dějů porovnávacího diagramu (obr. 5.2 vpravo), kterým se nahrazuje diagram indikátorový při termodynamickém zkoumání [1]: 1-2 adiabatická komprese atmosférického vzduchu 2-3 izobarické hoření paliva nahrazujeme přívodem tepla 3-4 adiabatická expanze zplodin hoření 4-1 izochorický výfuk zplodin nahrazujeme odvodem tepla V indikátorovém p-v diagramu vidíme velkou podobnost s Ottovým cyklem. Podobně jako u Ottova cyklu tak i zde vzniká mezi výfukem (4-5) a sáním (5-1) plocha, která představuje zápornou měrnou objemovou práci, která se musí v reálném motoru překonat.
24 Kapitola 5: DIESELŮV CYKLUS ZÁKLADNÍ ROVNICE Měrné teplo je přivedené do Dieselova cyklu při izobarickém ději 2-3 [1]:, - (5.1) Odvod měrného tepla se uskutečňuje pouze při izochorickém ději 4-1 [1]:, - (5.2) Měrná práce je pak rovna rozdílu měrného tepla přivedeného a absolutní hodnoty měrného tepla odvedeného [1]: (5.3) Termickou účinnost Dieselova cyklu obdržíme dosazením vztahů (5.3), (5.1) a (5.2) do rovnice (5.4) a následným zkrácením dostaneme výsledný vztah. Dalším rozšířením, úpravami a použitím vzorce pro výpočet kompresního poměru (5.5) a stupně plnění (5.6) lze odvodit konečný vztah pro termickou účinnost (5.7) [1]:, 1 1, $% - - 1, /, - (5.4) (5.5) 0$ 1 /,0 1- (5.6) (5.7) Z rovnice (5.7) je zřejmé, že termická účinnost Dieselova cyklu je závislá na Poissonově konstantě, kompresním poměru a stupni plnění. Protože φ > 1, je druhý zlomek vždy větší než jedna, a proto je účinnost Dieselova motoru při stejném kompresním poměru nižší než u Ottova motoru [1]. 5.4 POSTUP VÝPOČTU Z předešlých závěrů víme, že se zvyšujícím kompresním poměrem roste i účinnost Dieselova cyklu, ale snižuje se stupeň plnění. Pro výpočet byl zvolen kompresní poměr ε 22 dle literatury [10].
25 Kapitola 5: DIESELŮV CYKLUS 25 Potom lze z rovnice (5.5) vyjádřit v2:. (5.8) Z adiabatického děje 1-2 je vyjádřen p2 a za poměr měrných objemů dosazen ɛ: $ " #,.-$ (5.9) Teplota v bodě 2 je jednoduše vyjádřena ze stavové rovnice: (5.10) Z rovnice (4.1) je vyjádřena teplota T3: + (5.11) Tlak p3 je stejný jako tlak p2, protože 2-3 je izobarický děj: (5.12) Měrný objem v3 je vyjádřen ze stavové rovnice: (5.13) Stupeň plnění je podle rovnice (5.6) roven: 0 (5.14) Měrný objem v4 je roven v1, protože děj 4-1 je izochorický: (5.15) Teplotu T4 je vypočítána z adiabatického děje 3-4: $% # " (5.16) Tlak p4 je vyjádřen ze stavové rovnice: (5.17)
26 26 Kapitola 5: DIESELŮV CYKLUS Pro vykreslení T-s diagramu vypočteme měrné entropie z rovnice (1.3). Poměry tlaků při izobarickém ději 2-3 a poměry měrných objemů při izochorickém ději 4-1 jsou nulové, proto se v rovnici (5.19) a (5.20) nevyskytují: (5.18) +. (5.19) +. (5.20) Tabulka 5-1 Vypočtené parametry Dieselova cyklu Veličina Hodnota [jednotka] Veličina Hodnota [jednotka] p [Pa] v1 0,853 [m3.kg-1] p [Pa] v2 0,039 [m3.kg-1] p [Pa] v3 0,076 [m3.kg-1] p [Pa] v4 0,853 [m3.kg-1] T1 300 [K] s1 6, [J.kg-1.K-1] T [K] s2 6, [J.kg-1.K-1] T [K] s3 6, [J.kg-1.K-1] T4 771 [K] s4 6, [J.kg-1.K-1] ηt 0,664 [-] a0 6, [J.kg-1]
27 Kapitola 6: SABATEŮV CYKLUS 27 6 SABATEŮV CYKLUS 6.1 HISTORIE V původním rovnotlakém oběhu použil Rudolf Diesel k dopravě palivové směsi do spalovacího prostoru stlačený vzduch. Dnes se však užívají převážně vstřikovací čerpadla a hoření palivové směsi nastává nejprve při konstantním objemu a poté při konstantním tlaku. Tomuto oběhu se říká cyklus se smíšeným přívodem tepla nebo Sabateův cyklus podle konstruktéra, který v roce 1909 sestrojil ve Francii motor pracující tímto způsobem. Tento oběh se používá u dnešních vznětových motorů [1]. 6.2 POPIS CYKLU Tak jako u rovnotlakého motoru, kde je do pracovního prostoru nejprve nasáván vzduch, který se stlačuje, je tomu i u motoru se smíšeným přívodem tepla. Následnou kompresí se vzduch prudce ohřeje na optimální teplotu. V té chvíli, rychlým vstříknutím palivové směsi do spalovacího prostoru,2 dojde k samovznícení směsi, která proběhne z části při izochorickém a z části při izobarickém ději [1]. Obrázek 6.1 Sabateův cyklus v p-v diagramu Obrázek 5.2 obsahuje indikátorový (vlevo) a ideální (vpravo) p-v diagram. Děje probíhající v Sabateově cyklu dle obr.5.2 jsou: 1-2 adiabatická komprese atmosférického vzduchu 2-2,3 izochorické hoření paliva nahrazujeme jej přívodem tepla 1 2,3-3 izobarické hoření paliva nahrazujeme jej přívodem tepla adiabatická expanze zplodin hoření 4-1 izochorický výfuk zplodin nahrazujeme odvodem tepla
28 Kapitola 6: SABATEŮV CYKLUS ZÁKLADNÍ ROVNICE Do Sabateho cyklu přivádíme měrné teplo při izochorickém 2-2,3 a izobarickém ději 2,3-3 [1]: + 1, 3 + 1, 3 (6.1) Odvod měrného tepla se uskutečňuje pouze při izochorickém ději 4-1 [1]:, - (6.2) Měrná práce je pak rovna rozdílu měrného tepla přivedeného a absolutní hodnoty měrného tepla odvedeného [1]: (6.3) Termickou účinnost Sabateho cyklu obdržíme dosazením vztahů (6.3), (6.1) a (6.2) do rovnice (6.4) a následným zkrácením dostaneme výsledný vztah. Konečný vztah pro termickou účinnost (6.8) lze odvodit použitím vzorce pro výpočet kompresního poměru (6.5), stupně plnění (6.6) a stupeň zvýšení tlaku (6.7) [1]: , 3, 3 (6.4) (6.5),, 4 0$ 1 1 $%. / ψ, , 4, (6.6) (6.7) (6.8) Rozborem vztahu (6.8) je zřejmé, že termická účinnost vzrůstá se stoupajícím stupněm komprese, s klesajícím stupněm plnění a s rostoucím stupněm zvýšení tlaku. Při hodnotě ψ 1 se mění Sabateův cyklus v rovnotlaký a při φ 1 v oběh výbušný [1].
29 Kapitola 6: SABATEŮV CYKLUS POSTUP VÝPOČTU Pro výpočet všech bodů Sabateho cyklu byl zvolen kompresní poměr ε 22 dle literatury [10]. Z předešlého rozboru a rozpravy s vedoucím práce byl zvolen stupeň zvýšení tlaku ψ 1,5. Samotný výpočet začíná vyjádřením měrného objemu v2 z rovnice (6.5):. (6.9) Z adiabatického děje 1-2 je vyjádřen tlak p2 a za poměr měrných objemů je dosazen ɛ: $ " #,.-$ (6.10) Teplota v bodě 2 je jednoduše vyjádřena ze stavové rovnice: (6.11) Z izochorického děje 2-2,3 je odvozen tento vztah:, (6.12) Z rovnice (6.7) je vyjádřen tlak p2,3:, 4 (6.13) Teplota T2,3 je vyjádřena ze stavové rovnice:,,, (6.14) Teplota v bodě 3 je vyjádřena z rovnice (6.1): +, +1, 3 (6.15) Děj 2,3-2 je izobarický, proto je tlak p2,3 roven tlaku p3:, (6.16) Měrný objem v3 je vyjádřen ze stavové rovnice: (6.17)
30 30 Kapitola 6: SABATEŮV CYKLUS Stupeň plnění je podle rovnice (6.6) roven: 0, (6.18) Měrný objem v4 je roven v1, protože děj 4-1 je izochorický: (6.19) Tlak p4 je vypočítán z adiabatického děje 3-4: $ " # Teplota T4 je vyjádřena ze stavové rovnice: (6.20) (6.21) Pro vykreslení T-s diagramu vypočteme měrné entropie z rovnice (1.3). Poměry tlaků při izobarickém ději 2,3-3 a poměry měrných objemů při izochorickém ději 2-2,3 a 4-1 jsou nulové, proto se v rovnici (6.23), (6.24) a (6.25) nevyskytují: (6.22), +., (6.23), +., (6.24) +. (6.25)
31 Kapitola 6: SABATEŮV CYKLUS 31 Tabulka 6-1 Vypočtené parametry Sabateho cyklu Veličina Hodnota [jednotka] Veličina Hodnota [jednotka] p [Pa] v1 0,853 [m3.kg-1] p [Pa] v2 0,039 [m3.kg-1] p2, [Pa] v2,3 0,039 [m3.kg-1] p [Pa] v3 0,054 [m3.kg-1] p [Pa] v4 0,853 [m3.kg-1] T1 300 [K] s1 6, [J.kg-1.K-1] T [K] s2 6, [J.kg-1.K-1] T2, [K] s2,3 6, [J.kg-1.K-1] T [K] s3 6, [J.kg-1.K-1] T4 723 [K] s4 6, [J.kg-1.K-1] ηt 0,698 [-] a0 6, [J.kg-1]
32 32 Kapitola 7: POROVNÁNÍ CYKLŮ SPALOVACÍCH MOTORŮ 7 POROVNÁNÍ CYKLŮ SPALOVACÍCH MOTORŮ První porovnání obsahuje nejznámější a nejčastěji užívané cykly, které se používají hlavně ve spalovacích motorech (zážehových a vznětových). Pro srovnání je v tabulce 7-1 uveden i Carnotův cyklus, který se však nikdy v reálném motoru nepodařilo realizovat. Tabulka 7-1 Porovnání cyklů spalovacích motorů ɛ [-] ηt [-] pmax [MPa] Tmax [K] a0 [kj.kg-1] Carnotův cyklus - 0, , ,6 Ottův cyklus 12 0,632 8, ,7 Ottův cyklus 22 0,711 18, ,4 Dieselův cyklus 22 0,644 7, ,5 Sabateův cyklus 22 0,698 11, ,7 Z porovnávací tabulky 7-1 je jasně vidět, že Carnotův cyklus má nejvyšší účinnost. Účinnost jako parametr oběhu má pro nás vysokou váhu, avšak jsou zde i jiné parametry, které jsou důležité z konstrukčního hlediska. Carnotův cyklus má 50krát vyšší tlak při stejných počátečních podmínkách oproti ostatním oběhům, a proto je plocha v p-v a T-s diagramu, kterou oběh uzavírá, největší ze všech cyklů. Tato plocha se rovná objemové práci (to platí pro všechny oběhy) a je porovnána v T-s diagramu na obr. 7.1 s ostatními cykly. Z cyklů spalovacích motorů má nejvyšší účinnost oběh Sabate. Ten je často užíván u automobilových vznětových motorů se smíšeným přívodem tepla. Jeho nevýhodou jsou vyšší tlaky při spalování palivové směsi, která se samovznítí při vstříknutí do pracovního prostoru válce s horkým stlačeným vzduchem. Protože musí odolávat vyšším tlakům, je jeho konstrukce větší, těžší a také dražší oproti zážehovým motorům využívající Ottův cyklus [1]. Dieselův oběh je cyklus s rovnotlakým přívodem tepla. Pracuje na stejném principu jako cyklus Sabate, ve kterém se palivová směs samovznítí. Rozdíl je v tom, že spalování u Dieselova cyklu probíhá pouze izobaricky. Rovnotlaký vznětový motor má stejné nevýhody jako motory se smíšeným přívodem tepla, ale navíc má menší účinnost. Pokud bychom u Ottova cyklu použili stejně vysoký kompresní poměr jako u vznětových motorů (ɛ 22), pak by při kompresi došlo k tzv. detonačnímu hoření. To je velice nežádoucí, protože palivo se vznítí a expanduje mnohem dřív než má a způsobuje rázy proti pohybu pístu. To snižuje výkon motoru, ale může ho i poškodit. Avšak porovnáním ideálního Ottova cyklu se vznětovými cykly lze zjistit, že při stejném kompresním poměru a přívodu tepla je účinnost Ottova cyklu vždy vyšší [1].
33 Kapitola 7: POROVNÁNÍ CYKLŮ SPALOVACÍCH MOTORŮ 33 Obrázek 7.1 Porovnávací T-s diagram cyklů spalovacích motorů Pro celkový přehled rozdílů mezi jednotlivými oběhy jsou souhrnně zobrazeny na obrázcích 7.2 až 7.5 se stejnými rozsahy p-v a T-s diagramu pro lepší srovnání. Neplatí to však pro p-v diagram Carnotova cyklu (hodnoty v závorkách), který má v porovnání s ostatními oběhy 50 krát vyšší maximální tlak. Rozsahy: p-v diagram T-s diagram p v T s od -0,5 MPa (-50 MPa) od 0,1 m3/kg od 0 K od 696,7 KJ.(kg.K)-1 do 12 MPa (550 MPa Carnot) do 1 m3.kg-1 do 2500 K do 698 KJ.(kg.K)-1 Obrázek 7.2 Porovnávací p-v a T-s diagram Carnotova cyklu
34 34 Kapitola 7: POROVNÁNÍ CYKLŮ SPALOVACÍCH MOTORŮ Obrázek 7.3 Porovnávací p-v a T-s diagram Ottova cyklu Obrázek 7.4 Porovnávací p-v a T-s diagram Dieselova cyklu Obrázek 7.5 Porovnávací p-v a T-s diagram Sabateho cyklu
35 Kapitola 8: BRAYTONŮV CYKLUS 35 8 BRAYTONŮV CYKLUS 8.1 HISTORIE Braytonův tepelný oběh je porovnávacím cyklem pro činnost rovnotlakých plynových turbín. Je pojmenován podle amerického inženýra George Braytona ( ), ačkoliv původně jej navrhnul a patentoval Angličan John Barber v roce Tento oběh se také někdy nazývá Jouleův cyklus podle anglického fyzika Jamese Prescotta Jouleho. Tento cyklus se užívá u tryskových motorů, ale lze jej použít i u motorů s externím spalováním. Také John Ericsson použil tento systém již v roce 1833 v rovnotlakém motoru, jehož palivem byl svítiplyn [1, 11]. 8.2 POPIS CYKLU Nejprve turbokompresor nasává vzduch o stavu 1 a stlačuje ho na výtlačný stav 2. Předpokládaná komprese je adiabatická. Vzduch stlačený a ohřátý proudí do spalovací komory, kde čerpadlo vstříkne do spalovací komory s horkým vzduchem palivo. Směs paliva a vzduchu se zde zapálí a hoří téměř při konstantním tlaku. Horké spaliny o vysokém tlaku a parametrech daných bodem 3 expandují adiabaticky ve spalovací turbíně do stavu 4. Dále jsou spaliny vyfukovány do atmosféry. Tento oběh pracuje podobně jako spalovací motory s otevřeným cyklem [1]. Obrázek 8.1 Schéma systému [1] Braytonova cyklu a jeho p-v diagram Popis schématu Braytonova systému a jeho cyklu (obr. 8.1): M startovací motor uvede systém do chodu K turbokompresor (1-2) adiabatická komprese vzduchu Č palivové čerpadlo vstříkne palivo do spalovací komory S spalovací komora (2-3) izobarické hoření směsi nahrazujeme přívodem tepla
36 36 Kapitola 8: BRAYTONŮV CYKLUS T turbína (3-4) adiabatická expanze zplodin EG elektrický generátor přeměna točivého momentu na elektrickou energii Při ději 4-1 dochází k opětovnému nasátí studeného atmosférického vzduchu, které nahrazujeme odebráním tepla. 8.3 ZÁKLADNÍ ROVNICE Měrné teplo je do Braynova cyklu přivedené při izobarickém ději 2-3 [1]:, - (8.1) Odvod měrného tepla se uskutečňuje také při izobarickém ději 4-1 [1]:, - (8.2) Měrná práce je pak rovna rozdílu měrného tepla přivedeného a absolutní hodnoty měrného tepla odvedeného [1]: (8.3) Termickou účinnost Braytonova cyklu obdržíme dosazením vztahů (8.3), (8.1) a (8.2) do rovnice (8.4) a poté zkrácením na výsledný vztah. Dalším rozšířením, úpravami a použitím vzorce pro výpočet kompresního poměru (5.5) a stupně plnění (5.6) lze odvodit konečný vztah pro termickou účinnost (5.7) [1]:, 1 1, ,, - - (8.4) (8.5) 1. $% (8.6) (8.7) Vztah pro výpočet termické účinnosti Braytonova cyklu je stejný jako u Ottova cyklu, jak je vidět podle vztahu (8.7) a (4.6). Účinnost je tedy také závislá pouze na Poissonově konstantě a kompresním poměru [1].
37 Kapitola 8: BRAYTONŮV CYKLUS POSTUP VÝPOČTU Pro Braytonův cyklus je navržen stejný kompresní poměr (ɛ 12) jako u Ottova cyklu, proto budou mít tyto dva oběhy stejnou termickou účinnost. Potom lze z rovnice (8.5) vyjádřit v2:. (8.8) Z adiabatického děje 1-2 je vyjádřen tlak p2 a za poměr tlaků dosazen kompresní poměr: $ " #,.-$ (8.9) Teplota v bodě 2 je jednoduše vyjádřena ze stavové rovnice: (8.10) Z rovnice (4.1) pro výpočet měrného přivedeného tepla qh je vyjádřena teplota T3: + (8.11) Tlak p2 je stejný jako p3, protože děj 2-3 je izobarický: (8.12) Měrný objem v3 je vyjádřen ze stavové rovnice: (8.13) Z izobarického děje 4-1 víme, že p4 je rovno p1: (8.14) Teplota T4 je vyjádřena ze vztahu pro adiabatický děj 3-4: " # $% $ (8.15) Měrný objem v4 pomocí vypočtených hodnot vyjádřím ze stavové rovnice: (8.16)
38 38 Kapitola 8: BRAYTONŮV CYKLUS Pro vykreslení T-s diagramu vypočteme měrné entropie z rovnice (1.1) a (1.3). Poměry tlaků při izobarickém ději 2-3 a 4-1 jsou nulové, proto se v rovnici (8.18) a (8.19) nevyskytují: (8.17) +. (8.18) +. (8.19) Tabulka 8-1 Vypočtené parametry Braytonova cyklu Veličina Hodnota [jednotka] Veličina Hodnota [jednotka] p [Pa] v1 0,853 [m3.kg-1] p [Pa] v2 0,071 [m3.kg-1] p [Pa] v3 0,158 [m3.kg-1] p [Pa] v4 1,898 [m3.kg-1] T1 300 [K] s1 6, [J.kg-1.K-1] T2 815 [K] s2 6, [J.kg-1.K-1] T [K] s3 6, [J.kg-1.K-1] T4 668 [K] s4 6, [J.kg-1.K-1] ηt 0,632 [-] a0 6, [J.kg-1]
39 Kapitola 9: ERICSSONŮV CYKLUS 39 9 ERICSSONŮV CYKLUS 9.1 HISTORIE Američan John Ericsson ( ), který se narodil ve Švédsku, byl inženýr a vynálezce. Jeho zásluhy zasahovaly do mnoha oblastí průmyslu. Když opustil armádu, žil v Anglii, kde se podílel na výstavbě lokomotivy. Dále se pak zabýval lodními šrouby a horkovzdušnými motory. V roce 1833 si patentoval a v Londýně demonstroval model energetického motoru, který pracoval na principu uzavřeného cyklu s vnějším spalováním. Použitým oběhem byl dnes již pojmenovaný Braytonův cyklus. Podobný systém však měl patentovaný v roce 1816 Robert Stirling [13, 14]. Největší objevy uskutečnil za svého působení v USA, kde pokračoval ve výstavbě lodí a podařilo se mu jako prvnímu postavit loď s pohonem pomocí horkovzdušného motoru. Ericsson v letech od 1840 do 1850 postavil 8 experimentálních motorů, které pracovaly s otevřeným cyklem s vnějším spalováním a používaly regenerátory. Tyto motory nadále v letech od 1855 do 1858 zlepšoval a získal na ně řadu patentů. [15]. 9.2 POPIS CYKLU Braytonova cyklus využívá adiabatickou kompresi a expanzi. Ve srovnání s ním Ericssonův cyklus používá izotermickou kompresi a expanzi. V Ericssonově systému se však ještě používá regenerátor, který v tomto ideálním případě do oběhu stejně velkou energii přivádí a odvádí (při izotermické kompresi a expanzi). Jednu z verzí Ericssonova systém můžeme vidět na obr Obrázek 9.1 Schéma systému [13] Ericssonova cyklu a jeho p-v diagram
40 40 Kapitola 9: ERICSSONŮV CYKLUS Popis schématu Ericssonova systému a jeho cyklu (obr. 9.1): ZV1 zpětný ventil na vstupu do válce Propustí vzduch pouze jedním směrem. ZV2 zpětný ventil na vstupu do nádrže Propustí vzduch pouze jedním směrem. P píst Pohyb směrem nahoru a dolů. N pneumatická nádrž stlačeného vzduchu OV obousměrný ventil Pohyb směrem nahoru a dolů. R regenerátor Předehřívá vzduch v ději 2-3 a odebírá teplo vzduchu při ději 4-1. Studený atmosférický vzduch QC1 (značen modře) vstupuje do válce přes zpětný ventil ZV1. Vzduch je izotermicky stlačen (děj 1-2) pístem, který se pohybuje směrem nahoru [13]. Vzduch se přes zpětný ventil ZV2 přesune do pneumatické nádrže. Obousměrný ventil OV se pohybuje směrem dolů, aby stlačený vzduch prošel regenerátorem, kde se izobaricky předehřívá QH2 (děj 2-3) [13]. Ohřátý vzduch pak vstupuje do prostoru pod píst, kde je vnější přívod tepla QH1 a vzduch začne izotermicky expandovat (děj 3-4) a tlačit na píst, který se pohybuje nahoru [13]. Potom se obousměrný ventil OV přesune nahoru a při pohybu pístu dolů je vzduch izobaricky (děj 4-1) vytlačen přes regenerátor, kde odevzdá většinu tepla QC2, do výfukového potrubí jako chladný vzduch [13]. 9.3 ZÁKLADNÍ ROVNICE Celkové měrné teplo je do Ericssonova cyklu přivedené při izotermickém ději 3-4 z externího zdroje a izobarickém ději 2-3 z regenerátoru [1]: + +, - (9.1) Celkový odvod měrného tepla se uskutečňuje také při izotermickém ději 1-2 a izobarickém ději 4-1 zpět do regenerátoru [1]: + +, - (9.2) Uvažujeme 100% účinnost regenerátoru, proto se měrná práce rovná rozdílu měrného tepla přivedeného qh1 a absolutní hodnoty měrného tepla odvedeného qc1 [1]: (9.3)
41 Kapitola 9: ERICSSONŮV CYKLUS 41 Regenerátor neuvažujeme ani při výpočtu účinnosti Ericssonova cyklu. Důkaz o rovnosti poměru měrných objemů v rovnici (9.5) vychází z Gay-Lussacova zákona [1]:!! (9.4) (9.5) POSTUP VÝPOČTU U Ericssonova cyklu je přivedené teplo do systému rozděleno na dvě poloviny. První půlka qh1 0,5 MJ.kg-1 je přivedena z externího zdroje a druhá půlka qh2 0,5 MJ.kg-1 je přivedena regenerátorem. Stejné množství je regenerátorem odebráno qc2 0,5 MJ.kg-1. Z izotermického děje 1-2 a 3-4 lze odvodit: a (9.6) Z rovnice (9.1) pro výpočet měrného přivedeného tepla qh je vyjádřena teplota T3: + (9.6) Podle Gay-Lussacova zákona pro měrný objem v4 platí vztah [1]: (9.7) Z izobarického děje 1-4 a 2-3 lze odvodit: a (9.8) Tlak p3 je vyjádřen se vztahu pro výpočet měrného přivedeného tepla qh1: '( (9.9) Měrný objem v3 je vyjádřen ze stavové rovnice: (9.10) Podle Gay-Lussacova zákona pro měrný objem v4 platí vztah [1]: (9.11)
42 42 Kapitola 9: ERICSSONŮV CYKLUS Pro vykreslení T-s diagramu vypočteme měrné entropie z rovnice (1.2): +... (9.12) (9.13) (9.14) Tabulka 9-1 Vypočtené parametry Ericssonova cyklu Veličina Hodnota [jednotka] Veličina Hodnota [jednotka] p [Pa] v1 0,853 [m3.kg-1] p [Pa] v2 0,096 [m3.kg-1] p [Pa] v3 0,257 [m3.kg-1] p [Pa] v4 2,272 [m3.kg-1] T1 300 [K] s1 6, [J.kg-1.K-1] T2 300 [K] s2 6, [J.kg-1.K-1] T3 799,5 [K] s3 6, [J.kg-1.K-1] T4 799,5 [K] s4 6, [J.kg-1.K-1] ηt 0,625 [-] a0 3, [J.kg-1]
43 Kapitola 10: STIRLINGŮV CYKLUS STIRLINGŮV CYKLUS 10.1 HISTORIE Reverend Dr. Robert Stirling ( ) byl skotský vynálezce, který zdědil po otci zájem o strojírenství. V roce 1816 si nechal patentovat první návrh svého tepelného motoru a zařízení pro zlepšení tepelné účinnosti různých procesů, dnes známé jako regenerátor. [5, 16, 17]. Zajímavostí je, že Stirlingův motor nemohl explodovat, protože pracoval při nízkých tlacích. V roce 1818 postavil první praktickou verzi svého motoru, který se používal k čerpání vody z lomu. Výhodou Stirlingova motoru je použití téměř jakéhokoliv zdroje tepla. Tato vlastnost zvyšuje význam tohoto cyklu do budoucnosti, pro použití alternativních a obnovitelných zdrojů. Za Stirlingův motor je dnes považován tepelný motor s uzavřeným systémem a s regeneračním výměníkem tepla. Uzavřený systém je definován tak, že plynná pracovní látka je trvale uzavřena v pracovním oběhu [16, 17]. Obrázek 10.1 Model Stirlingova motoru 10.2 POPIS CYKLU Stirlingův cyklus využívá více verzí Stirlingova motoru například alfa, beta a gama. Pro popis byl zvolen motor alfa. Ten obsahuje dva písty v samostatných válcích, které jsou spojeny navzájem pomocí trubky, která obsahuje regenerátor. Regenerátor předehřívá před expanzí a ochlazuje před kompresí vzduch proudící trubkou. Jeho účinnost je v ideálním případě 100%, proto se při výpočtu teplo přivedené rovná odvedenému.
44 44 Kapitola 10: STIRLINGŮV CYKLUS Obrázek 10.2 Schéma systému [13] Stirlingova cyklu a jeho p-v diagram Ideální Stirlingův cyklus se skládá z těchto dějů: 1-2 izotermická komprese nastává odvod tepla qc1 studeným válcem (modré barvy) nebo taky chladičem za konstantní teploty [13] 2-3 izochorické zvýšení tlaku probíhá ohřev qh2 stlačeného vzduchu při cestě z chladiče do horkého válce (červené barvy) regenerátorem (ten je umístěn v trubce spojující oba válce) [13] 3-4 izotermická expanze je způsobena vnějším přívodem tepla qh1 od horkého válce. Plyn expanduje v horkém válci, ale expanze pokračuje i do [13] 4-1 izobarický snížení tlaku dochází k odběru tepla qc2 vzduchu regenerátorem. Vzduch pokračuje v expanzi z předchozího děje do chladiče [13] ZÁKLADNÍ ROVNICE Celkové měrné teplo přivedené do Stirlingova cyklu nastává při izotermickém ději 3-4 z externího zdroje a izochorickém ději 2-3 z regenerátoru [1]: + +, - (10.1) Celkový odvod měrného tepla se uskutečňuje také při izotermickém ději 1-2 a izochorickém ději 4-1 zpět do regenerátoru [1]: + +, - (10.2)
45 Kapitola 10: STIRLINGŮV CYKLUS 45 Uvažujeme 100% účinnost regenerátoru, proto se měrná práce rovná rozdílu měrného tepla přivedeného qh1 a absolutní hodnoty měrného tepla odvedeného qc1 [1]: (10.3) Regenerátor neuvažujeme ani při výpočtu termické účinnosti Stirlingova cyklu. Důkaz o rovnosti poměru tlaků v rovnici (10.5) vychází z Charlesova zákona [1]:!! (10.4) (10.5) 10.4 POSTUP VÝPOČTU Přivedené teplo do Stirlingova systému je rozděleno na dvě poloviny. První část qh1 0,5 MJ.kg-1 je přivedena z externího zdroje a druhá část qh2 0,5 MJ.kg-1 je přivedena regenerátorem. Stejné množství je regenerátorem také odebráno qc2 0,5 MJ.kg-1. Z rovnice (10.2) pro výpočet měrného odvodu tepla qc2 je vyjádřena teplota T4: + (10.6) Z izobarického děje 4-1 lze odvodit: (10.7) Tlak p4 je odvozen ze stavové rovnice: (10.8) Z izotermického děje 1-2 a 3-4 lze odvodit: a (10.9) Z rovnice pro výpočet qh1 je odvozen měrný objem v3: ' % (6 ) *8 (10.10)
46 46 Kapitola 10: STIRLINGŮV CYKLUS Pro izochorický děj 2-3 platí: (10.11) Tlak p3 je vyjádřen ze stavové rovnice: (10.12) Tlak p2 je vyjádřen ze stavové rovnice: (10.13) Pro vykreslení T-s diagramu vypočteme měrné entropie z rovnice (1.1): (10.14) (10.15) (10.16) Tabulka 10-1 Vypočtené parametry Stirlingova cyklu Veličina Hodnota [jednotka] Veličina Hodnota [jednotka] p [Pa] v1 0,853 [m3.kg-1] p [Pa] v2 0,149 [m3.kg-1] p [Pa] v3 0,149 [m3.kg-1] p [Pa] v4 0,853 [m3.kg-1] T1 300 [K] s1 6, [J.kg-1.K-1] T2 300 [K] s2 6, [J.kg-1.K-1] T [K] s3 6, [J.kg-1.K-1] T [K] s4 6, [J.kg-1.K-1] ηt 0,7 [-] a0 3,5 105 [J.kg-1]
47 Kapitola 11: POROVNÁNÍ CYKLŮ POROVNÁNÍ CYKLŮ V druhém porovnání je zvolen stejný způsob jako srovnání u cyklů spalovacích motorů a to pomocí tabulky 11-1 a T-s diagramu (obr. 11.1), ve kterém jsou vykresleny všechny oběhy ze zmíněné tabulky. Tabulka 11-1 navíc obsahuje qh1 (měrné teplo přivedené do oběhu z vnějšího zdroje) a qh2 (měrné teplo přivedené do oběhu regenerátorem). Jejich součet se musí rovnat zadanému teplu qh 1 MJ. Tabulka 11-1 Porovnání cyklů ɛ [-] qh1 (qh) [MJ] qh2 [MJ] ηt [-] pmax [MPa] Tmax [K] a0 [kj.kg-1] Carnotův cyklus - 1-0, , ,6 Braytonův cyklus ,632 3, ,7 Ericssonův cyklus - 0,5 0,5 0,625 0,89 799,5 314,4 Ericssonův cyklus - 0,3 0,7 0,7 0,29 999,3 209,9 Stirlingův cyklus - 0,5 0,5 0,7 1, Stirlingův cyklus - 0,3 0,7 0,766 0, ,7 Účinnosti těchto ideálních cyklů jsou v porovnání s oběhy spalovacích motorů podobné, ale velké rozdíly jsou v hodnotách maximálního tlaku. V porovnání s Carnotovým cyklem jsou maximální tlaky 150 krát nižší u Braytonova cyklu, ale až 1790 krát nižší u Ericssonova cyklu. Z toho plyne výhoda v menší konstrukci a hmotnosti strojů využívající tyto cykly s menšími tlakovými rozdíly. Braytonův cyklus nevyužívá regenerátoru, jako je tomu u Ericssonova a Stirlingova oběhu, ale pracuje podobně jako spalovací motory s otevřeným cyklem. Je u něj definován kompresní poměr a jeho velikost je stejná jako u Ottova cyklu. Protože termická účinnost závisí pouze na kompresním poměru a Poissonově konstantě, jako u Ottova oběhu, mají tyto dva cykly i stejnou účinnost při stejném kompresním poměru. Ericssonův a Stirlingův cyklus využívají pro zvýšení účinnosti oběhu zařízení nazývající se regenerátor. Pracovní látka se předehřívá teplem qh2 v regenerátoru před hlavním přívodem tepla qh1 v pracovním prostoru. V tabulce 11-1 jsou uvedeny dva případy pro Stirlingův i Ericssonův cyklus. Účinnosti obou cyklů rostou se zvyšujícím se podílem přivedeného tepla z regenerátoru. Současně se snižuje maximální tlak, ale zvyšuje se maximální teplota. Snížení měrné objemové práce je způsobeno snížením qh1.
48 48 Kapitola 11: POROVNÁNÍ CYKLŮ Obrázek 11.1 Porovnávací T-s diagram cyklů Pro přehlednost a možnost souhrnně porovnat jednotlivé oběhy mezi sebou, jsou zobrazeny na obrázcích 11.2 až 11.5 se stejnými rozsahy p-v a T-s diagramu pro lepší srovnání. Neplatí však pro p-v diagram Carnotova cyklu (hodnoty v závorkách), který má v porovnání s ostatními oběhy mnohem vyšší maximální tlak. Rozsahy: p-v diagram T-s diagram p v T s od -0,1 MPa (-50 MPa) od 0,1 m3/kg od 0 K od 696,5 KJ.(kg.K)-1 do 4 MPa (550 MPa Carnot) do 2,3 m3.kg-1 do 2500 K do 698,5 KJ.(kg.K)-1 Obrázek 11.2 Porovnávací p-v a T-s diagram Carnotova cyklu
49 Kapitola 11: POROVNÁNÍ CYKLŮ Obrázek 11.3 Porovnávací p-v a T-s diagram Braytonova cyklu Obrázek 11.4 Porovnávací p-v a T-s diagram Ericssonova cyklu Obrázek 11.5 Porovnávací p-v a T-s diagram Stirlingova cyklu 49
50 50 Kapitola 12: ZÁVĚR 12 ZÁVĚR V této práci jsem se věnoval studiu ideálních termodynamických oběhů teplených strojů. K jednotlivým cyklům je zpracována stručná historie, popis děje s ilustračními obrázky, matematický model pro výpočet jednotlivých bodů oběhů a důležitých parametrů (např. termická účinnost). Dále jsou jednotlivé cykly podle výpočtu vykresleny do p-v a T-s diagramů. Porovnání cyklů je děleno na dvě časti, přičemž v obou jsou oběhy porovnávány mezi sebou a s oběhem Carnotovým slovně a v T-s diagramu. Carnotův cyklus má ze všech oběhů účinnost nejvyšší, ale lze jej provést pouze teoreticky. V první části se srovnávají nejpoužívanější cykly spalovacích motorů, zejména pak zážehový motor využívající Ottova cyklu a vznětový motor používající Sabateho cyklus se smíšeným přívodem tepla. Z porovnání plyne, že pokud Ottův cyklus má stejný kompresní poměr jako Sabateho cyklus, za stejných počátečních podmínek a stejného přívodu tepla, bude mít Ottův cyklus vždy větší účinnost. Ve druhé části jsou porovnány méně významné cykly než v první části. Braytonův cyklus je porovnávacím diagramem rovnotlakých turbín a jeho účinnost je stejná jako u Ottova cyklu, pokud oba oběhy mají stejný kompresním poměr. S revoluční myšlenkou přišel Robert Stirling, který postavil první motor s uzavřeným systémem a s regeneračním výměníkem tepla, který zvyšuje účinnost jeho cyklu. Velkou výhodou je také jeho kompatibilita s jakýmkoliv zdrojem tepla. To cyklu dává velkou šanci do budoucna, kdy dojde k většímu rozšíření strojů na obnovitelné zdroje. Později se John Ericsson pokusil vytvořit podobný motor, který však měl otevřený systém, ale také obsahoval regenerátor. Ericssonův cyklus má ovšem menší účinnost než Stirlingův.
51 Kapitola 13: SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ [1] Pavelek, M. Termomechanika. 3. přep. vyd. Brno: Akademické nakladatelství CERM, s. ISBN [2] KOŽOUŠEK, Josef. Teorie spalovacích motorů. 2. přep. vyd. Praha : Nakladatelství technické literatury SNTL, s [3] PTÁČEK, Luděk. Nauka o materiálu I.. 2. opr. a rozš. vyd. Brno : Akademické nakladatelství CERM, s. ISBN [4] LEINVEBER, Jan; VÁVRA, Pavel. Strojírenské tabulky. 1. vyd. Praha : Pedagogické nakladatelství ALBRA, s. ISBN [5] HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. FYZIKA. 1. vyd. Brno : VUTIUM, s. ISBN [6] Tepelný stroj. In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation, , last modified on [cit ]. Dostupné z WWW: < [7] Nicolaus Otto. In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation, , last modified on [cit ]. Dostupné z WWW: < [8] LUDEC, Martin. Dieselduck.ca [online]. 1999, 2008 [cit ]. Biography of Rudolph Diesel. Dostupné z WWW: < [9] Rudolf Diesel. In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida): Wikipedia Foundation, , last modified on [cit ]. Dostupné z WWW: < [10] Kompresní poměr. In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation, , last modified on [cit ]. Dostupné z WWW: < [11] Brayton cycle. In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation, , last modified on [cit ]. Dostupné z WWW: <
52 52 Kapitola 13: SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ [12] James Prescott Joule. In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation, , last modified on [cit ]. Dostupné z WWW: < [13] Ericsson cycle. In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation, , last modified on [cit ]. Dostupné z WWW: < [14] John Ericsson. In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation, , last modified on [cit ]. Dostupné z WWW: < [15] Seeing the light [online] , [cit ]. John Ericsson. Dostupné z WWW: < [16] Robert Stirling. In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation, , last modified on [cit ]. Dostupné z WWW: < [17] Stirling cycle. In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation, , last modified on [cit ]. Dostupné z WWW: < [18] Stirling engine. In Wikipedia : the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida) : Wikipedia Foundation, , last modified on [cit ]. Dostupné z WWW: < [19] Bullnet.co.uk [online] [cit ]. Stirling engine. Dostupné z WWW: <
Zpracování teorie 2010/11 2011/12
Zpracování teorie 2010/11 2011/12 Cykly Děje Proudění (turbíny) počet v: roce 2010/11 a roce 2011/12 Chladící zařízení (nakreslete cyklus a nakreslete schéma)... zde 13 + 2 (15) Izochorický děj páry (nakreslit
VíceTermomechanika 5. přednáška
Termomechanika 5. přednáška Miroslav Holeček, Jan Vychytil Upozornění: Tato prezentace slouží výhradně pro výukové účely Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Byla sestavena autory s využitím
VíceTermomechanika 5. přednáška Michal Hoznedl
Termomechanika 5. přednáška Michal Hoznedl Upozornění: Tato prezentace slouží výhradně pro výukové účely Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Byla sestavena autory s využitím citovaných zdrojů
VíceVY_32_INOVACE_FY.15 SPALOVACÍ MOTORY II.
VY_32_INOVACE_FY.15 SPALOVACÍ MOTORY II. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiří Kalous Základní a mateřská škola Bělá nad Radbuzou, 2011 Motory s vnitřním spalováním U těchto
VíceTERMOMECHANIKA PRO STUDENTY STROJNÍCH FAKULT prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. Brno 2013
Vysoké učení technické v Brně Fakulta strojního inženýrství, Energetický ústav Odbor termomechaniky a techniky prostředí TERMOMECHANIKA PRO STUDENTY STROJNÍCH FAKULT prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. Brno
VíceTep e e p l e né n é str st o r j o e e z po p h o l h ed e u d u zákl zá ad a n d í n h í o h o kur ku su r su fyzi f ky 3. 3 Poznámky k přednášce
Tepelné stroje z pohledu základního kursu fyziky. Poznámky k přednášce osnova. Idealizované tepelné cykly strojů s vnitřním spalováním, Ottův cyklus, Dieselův cyklus, Atkinsonův cyklus,. Způsob výměny
VíceVÝHODY A NEVÝHODY PNEUMATICKÝCH MECHANISMŮ
VÝHODY A NEVÝHODY PNEUMATICKÝCH MECHANISMŮ Výhody: medium (vzduch) se nachází všude kolem nás možnost využití centrální výroby stlačeného vzduchu v závodě kompresor nemusí pracovat nepřetržitě (stlačený
VíceTEPLO A TEPELNÉ STROJE
TEPLO A TEPELNÉ STROJE STROJE A ZAŘÍZENÍ ČÁSTI A MECHANISMY STROJŮ ENERGIE,, PRÁCE A TEPLO Energie - z řeckého energia: aktivita, činnost. Ve strojírenské praxi se projevuje jako dominantní energie mechanická.
Více12. Termomechanika par, Clausiova-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par
1/18 12. Termomechanika par, Clausiova-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par Příklad: 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.5, 12.6, 12.7, 12.8, 12.9, 12.10, 12.11, 12.12,
VíceZ ûehovè a vznïtovè motory
2. KAPITOLA Z ûehovè a vznïtovè motory 2. V automobilech se používají pístové motory. Ty pracují v určitém cyklu, který obsahuje výměnu a spálení směsi paliva se vzdušným kyslíkem. Cyklus probíhá ve čtyřech
VíceIdeální plyn. Stavová rovnice Děje v ideálním plynu Práce plynu, Kruhový děj, Tepelné motory
Struktura a vlastnosti plynů Ideální plyn Vlastnosti ideálního plynu: Ideální plyn Stavová rovnice Děje v ideálním plynu Práce plynu, Kruhový děj, epelné motory rozměry molekul jsou ve srovnání se střední
VíceF - Tepelné motory VARIACE
Autor: Mgr. Jaromír JUŘEK Kopírování a jakékoliv další využití výukového materiálu je povoleno pouze s uvedením odkazu na www.jarjurek.cz. VARIACE Tento dokument byl kompletně vytvořen, sestaven a vytištěn
VíceElektroenergetika 1. Termodynamika a termodynamické oběhy
Termodynamika a termodynamické oběhy Termodynamika Popisuje procesy, které zahrnují změny teploty, přeměny energie a vzájemný vztah mezi tepelnou energií a mechanickou prací Opakování fyziky Termodynamický
VíceVYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 12
UNIVERZITA TOMÁŠE BATI VE ZLÍNĚ FAKULTA APLIKOVANÉ INFORMATIKY VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŢENÝRSTVÍ cvičení 2 Termodynamika reálných plynů část 2 Hana Charvátová, Dagmar Janáčová Zlín 203 Tento studijní
VíceIDEÁLNÍ PLYN. Stavová rovnice
IDEÁLNÍ PLYN Stavová rovnice Ideální plyn ) rozměry molekul jsou zanedbatelné vzhledem k jejich vzdálenostem 2) molekuly plynu na sebe působí jen při vzájemných srážkách 3) všechny srážky jsou dokonale
VíceCvičení z termomechaniky Cvičení 7.
Příklad 1 Vypočítejte účinnost a výkon Humpreyoho spalovacího cyklu bez regenerace, když látkou porovnávacího oběhu je vzduch. Cyklus nakreslete v p-v a T-s diagramu. Dáno: T 1 = 300 [K]; τ = T 1 = 4;
VíceDigitální učební materiál
Digitální učební materiál Číslo projektu Označení materiálu Název školy Autor Tematická oblast Ročník Anotace Metodický pokyn Zhotoveno CZ.1.07/1.5.00/34.0061 VY_32_ INOVACE_E.3.20 Integrovaná střední
VíceElektroenergetika 1. Termodynamika
Elektroenergetika 1 Termodynamika Termodynamika Popisuje procesy, které zahrnují změny teploty, přeměny energie a vzájemný vztah mezi tepelnou energií a mechanickou prací Opakování fyziky Termodynamický
VícePOHONNÉ JEDNOTKY. Energie SPALOVACÍ MOTOR. Chemická ELEKTROMOTOR. Elektrická. Mechanická energie HYDROMOTOR. Tlaková. Ztráty
Energie Chemická Elektrická Tlaková POHONNÉ JEDNOTKY SPALOVACÍ MOTOR ELEKTROMOTOR HYDROMOTOR Mechanická energie Ztráty POHONNÉ JEDNOTKY - TRANSFORMÁTOR ENERGIE 20013/2014 Pohonné jednotky I. SCHOLZ 1 SPALOVACÍ
VícePístové spalovací motory-pevné části
Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: Silniční vozidla třetí NĚMEC V. 28.8.2013 Definice spalovacího motoru Název zpracovaného celku: Pístové spalovací motory-pevné části Spalovací motory jsou tepelné stroje,
Více19. a 20. PÍSTOVÉ SPALOVACÍ MOTORY ZÁŽEHOVÉ A VZNĚTOVÉ 19. and 20. PETROL AND DIESEL PISTONE COMBUSTION ENGINES
19. a 20. PÍSTOVÉ SPALOVACÍ MOTORY ZÁŽEHOVÉ A VZNĚTOVÉ 19. and 20. PETROL AND DIESEL PISTONE COMBUSTION ENGINES ROZDĚLENÍ SPLAOVACÍCH MOTORŮ mechanická funkčnost pístové nebo rotační Spalovací motor pracuje
VíceTEPELNÉ MOTORY (první část)
TEPELNÉ MOTORY (první část) A) Výklad: Tepelné motory: Tepelné motory jsou hnací stroje, které přeměňují část vnitřní energie paliva uvolněné hořením na energii pohybovou (tj. mechanickou). Obecný princip
Více5.4 Adiabatický děj Polytropický děj Porovnání dějů Základy tepelných cyklů První zákon termodynamiky pro cykly 42 6.
OBSAH Předmluva 9 I. ZÁKLADY TERMODYNAMIKY 10 1. Základní pojmy 10 1.1 Termodynamická soustava 10 1.2 Energie, teplo, práce 10 1.3 Stavy látek 11 1.4 Veličiny popisující stavy látek 12 1.5 Úlohy technické
VíceSPALOVACÍ MOTORY. - vznětové = samovznícením. - dvoudobé. - kapalinou. - dvouřadé s válci do V - vodorovné - ležaté. - vstřikové
SPALOVACÍ MOTORY Druhy spalovacích motorů rozdělení podle způsobu zapalování podle počtu dob oběhu podle chlazení - zážehové = zvláštním zdrojem (svíčkou) - vznětové = samovznícením - čtyřdobé - dvoudobé
VíceSTUDIUM STIRLINGOVA TERMODYNAMICKÉHO OBĚHU
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING
VícePLYNNÉ LÁTKY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník
PLYNNÉ LÁTKY Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Termika - 2. ročník Ideální plyn Po molekulách ideálního plynu požadujeme: 1.Rozměry molekul ideálního plynu jsou ve srovnání se střední vzdáleností molekul
VíceProcesy ve spalovacích motorech
Procesy ve spalovacích motorech Spalovací motory přeměňují energii chemicky vázanou v palivu na mechanickou práci. Výkon, který motory vytvářejí, vzniká přeměnou chemické energie vázané v palivu na teplo
VíceDigitální učební materiál
Digitální učební materiál Číslo projektu Označení materiálu Název školy Autor Tematická oblast Ročník Anotace Metodický pokyn Zhotoveno CZ.1.07/1.5.00/34.0061 VY_32_ INOVACE_E.3.18 Integrovaná střední
Více3.5 Tepelné děje s ideálním plynem stálé hmotnosti, izotermický děj
3.5 Tepelné děje s ideálním plynem stálé hmotnosti, izotermický děj a) tepelný děj přechod plynu ze stavu 1 do stavu tepelnou výměnou nebo konáním práce dále uvaž., že hmotnost plynu m = konst. a navíc
Více10. Práce plynu, tepelné motory
0. Práce plynu, tepelné motory Práce plynu: Plyn uzavřený v nádobě s pohyblivým pístem působí na píst tlakovou silou F a při zvětšování objemu koná práci W. Při zavedení práce vykonané plynem W = -W, lze
VíceCvičení z termomechaniky Cvičení 7 Seminář z termomechaniky
Příklad 1 Plynová turbína pracuje dle Ericsson-Braytonova oběhu. Kompresor nasává 0,05 [kg.s- 1 ] vzduchu (individuální plynová konstanta 287,04 [J.kg -1 K -1 ]; Poissonova konstanta 1,4 o tlaku 0,12 [MPa]
Více12. Tepelné stroj 12.1 Přeměna tepelné energie na práci Izotermické rozpínání plynu Adiabatické rozpínání plynu kruhovým dějem
1. Tepelné stroj 1.1 Přeměna tepelné energie na práci Mají-li plyny vysoký tlak a teplotu převládá v celkové vnitřní energii energie kinetická. Je-li plyn uzavřený ve válci s pohyblivým pístem, pak při
VíceGymnázium, Soběslav, Dr. Edvarda Beneše 449/II. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora
Číslo projektu Název školy Kód materiálu Název materiálu Autor Tematická oblast Tematický okruh CZ.1.07/1.5.00/34.0811 Gymnázium, Soběslav, Dr. Edvarda Beneše 449/II VY_32_INOVACE_42_19 Tepelné motory
VíceTermodynamické zákony
Termodynamické zákony Makroskopická práce termodynamické soustavy Již jsme uvedli, že změna vnitřní energie soustavy je obecně vyvolána dvěma ději: tepelnou výměnou mezi soustavou a okolím a konáním práce
Více1/5. 9. Kompresory a pneumatické motory. Příklad: 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 9.10, 9.11, 9.12, 9.13, 9.14, 9.15, 9.16, 9.
1/5 9. Kompresory a pneumatické motory Příklad: 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 9.10, 9.11, 9.12, 9.13, 9.14, 9.15, 9.16, 9.17 Příklad 9.1 Dvojčinný vzduchový kompresor bez škodného prostoru,
VíceCvičení z termomechaniky Cvičení 3.
Příklad 1 1kg plynu při izobarickém ohřevu o 710 [ C] z teploty 40[ C] vykonal práci 184,5 [kj.kg -1 ]. Vypočítejte molovou hmotnost plynu, množství přivedeného tepla a změnu vnitřní energie ΔT = 710 [K]
VíceStirlinguv motor beta
Vypracoval :Tomáš Turek Ročník: II ; 2006-2007 Stirlinguv motor beta Co to je stirlinguv motor: Jedná se o druh tepelného motoru s vnejším spalováním, který využívá stirlinguv oběh. Stirlinguv oběh je
VíceDigitální učební materiál. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce podpory Gymnázium, Jevíčko, A. K.
Digitální učební materiál Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0802 Název projektu Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Číslo a název šablony klíčové aktivity III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím
VíceIV. KRUHOVÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM, TEPELNÉ MOTORY
IV. KRUHOVÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM, TEPELNÉ MOTORY vynález parního stroje a snaha o zvýšení jeho účinnosti vedly k podrobnému studiu tepelných dějů, při nichž plyn nebo pára konají práci velký význam pro
VíceIDEÁLNÍ OBĚHY SPALOVACÍCH MOTORŮ
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE IDEÁLNÍ OBĚHY SPALOVACÍCH MOTORŮ IDEAL CYCLES
VíceTermodynamika 2. UJOP Hostivař 2014
Termodynamika 2 UJOP Hostivař 2014 Skupenské teplo tání/tuhnutí je (celkové) teplo, které přijme pevná látka při přechodu na kapalinu během tání nebo naopak Značka Veličina Lt J Nedochází při něm ke změně
VícePoznámky k cvičením z termomechaniky Cvičení 3.
Vnitřní energie U Vnitřní energie U je stavová veličina U = U (p, V, T), ale závisí pouze na teplotě (experiment Gay-Lussac / Joule) U = f(t) Pro měrnou vnitřní energii (tedy pro vnitřní energii jednoho
Více(mechanickou energii) působením na píst, lopatky turbíny nebo využitím reaktivní síly Používají se jako #3
zapis_spalovaci 108/2012 STR Gc 1 z 5 Spalovací Mění #1 energii spalovaného paliva na #2 (mechanickou energii) působením na píst, lopatky turbíny nebo využitím reaktivní síly Používají se jako #3 dopravních
VíceLOGO. Struktura a vlastnosti plynů Ideální plyn
Struktura a vlastnosti plynů Ideální plyn Ideální plyn Protože popsat chování plynů je nad naše možnosti, zavádíme zjednodušený model tzv. ideálního plynu, který má tyto vlastnosti: Částice ideálního plynu
VíceDomácí práce č.1. Jak dlouho vydrží palivo motocyklu Jawa 50 Pionýr, pojme-li jeho nádrž 3,5 litru paliva o hustote 750kg m 3 a
Domácí práce č.1 Jak dlouho vydrží palivo motocyklu Jawa 50 Pionýr, pojme-li jeho nádrž 3,5 litru paliva o hustote 750kg m 3 a motor beží pri 5000ot min 1 s výkonem 1.5kW. Motor má vrtání 38 mm a zdvih
VícePalivová soustava Steyr 6195 CVT
Tisková zpráva Pro více informací kontaktujte: AGRI CS a.s. Výhradní dovozce CASE IH pro ČR email: info@agrics.cz Palivová soustava Steyr 6195 CVT Provoz spalovacího motoru lze řešit mimo používání standardního
VíceLOPATKOVÉ STROJE LOPATKOVÉ STROJE
Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: STROJÍRENSTVÍ ČTVRTÝ BIROŠČÁKOVÁ I. 22. 11. 2013 Název zpracovaného celku: LOPATKOVÉ STROJE LOPATKOVÉ STROJE Lopatkové stroje jsou taková zařízení, ve kterých dochází
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ NETRADIČNÍ TEPELNÉ OBĚHY BAKALÁŘSKÁ PRÁCE FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE NETRADIČNÍ TEPELNÉ OBĚHY UNCONVENTIONAL HEAT
Více1/6. 2. Stavová rovnice, plynová konstanta, Avogadrův zákon, kilomol plynu
1/6 2. Stavová rovnice, plynová konstanta, Avogadrův zákon, kilomol plynu Příklad: 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 2.10, 2.11, 2.12, 2.13, 2.14, 2.15, 2.16, 2.17, 2.18, 2.19, 2.20, 2.21, 2.22,
VíceOtázky pro Státní závěrečné zkoušky
Obor: Název SZZ: Strojírenství Mechanika Vypracoval: Doc. Ing. Petr Hrubý, CSc. Doc. Ing. Jiří Míka, CSc. Podpis: Schválil: Doc. Ing. Štefan Husár, PhD. Podpis: Datum vydání 8. září 2014 Platnost od: AR
VíceKontrolní otázky k 1. přednášce z TM
Kontrolní otázky k 1. přednášce z TM 1. Jak závisí hodnota izobarického součinitele objemové roztažnosti ideálního plynu na teplotě a jak na tlaku? Odvoďte. 2. Jak závisí hodnota izochorického součinitele
VíceIDEÁLNÍ OBĚHY SPALOVACÍCH MOTORŮ IDEAL CYCLES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES
YSOKÉ UČENÍ ECNICKÉ BRNĚ BRNO UNIERSIY OF ECNOLOGY FAKULA SROJNÍO INŽENÝRSÍ ENERGEICKÝ ÚSA FACULY OF MECANICAL ENGINEERING ENERGY INSIUE IDEÁLNÍ OBĚY SPALOACÍC MOORŮ IDEAL CYCLES OF INERNAL COMBUSION ENGINES
VícePříloha-výpočet motoru
Příloha-výpočet motoru 1.Zadané parametry motoru: vrtání d : 77mm zdvih z: 87mm kompresní poměr ε : 10.6 atmosférický tlak p 1 : 98000Pa teplota nasávaného vzduchu T 1 : 353.15K adiabatický exponent κ
Vícezapaluje směs přeskočením jiskry mezi elektrodami motoru (93 C), chladí se válce a hlavy válců Druhy:
zapis_spalovaci_motory_208/2012 STR Gd 1 z 5 29.1.4. Zapalování Zajišťuje zapálení směsi ve válci ve správném okamžiku (s určitým ) #1 Zapalování magneto Bateriové cívkové zapalování a) #2 generátorem
VíceIDEÁLNÍ PLYN 14. TEPELNÉ STROJE, PRVNÍ A DRUHÝ TERMODYNAMICKÝ ZÁKON
IDEÁLNÍ PLYN 14. TEPELNÉ STROJE, PRVNÍ A DRUHÝ TERMODYNAMICKÝ ZÁKON Autor: Ing. Eva Jančová DESS SOŠ a SOU spol. s r. o. TEPELNÝ STROJ Tepelný stroj je stroj, který pracuje na základě prvního termodynamického
VíceTermodynamika 1. UJOP Hostivař 2014
Termodynamika 1 UJOP Hostivař 2014 Termodynamika Zabývá se tepelnými ději obecně. Existují 3 termodynamické zákony: 1. Celkové množství energie (všech druhů) izolované soustavy zůstává zachováno. 2. Teplo
VíceSTŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA STROJNICKÁ A STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA PROFESORA ŠVEJCARA, PLZEŇ, KLATOVSKÁ 109. Josef Gruber MECHANIKA VI
STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ ŠKOLA STROJNICKÁ A STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA PROFESORA ŠVEJCARA, PLZEŇ, KLATOVSKÁ 109 Josef Gruber MECHANIKA VI TERMOMECHANIKA PRACOVNÍ SEŠIT Vytvořeno v rámci Operačního programu Vzdělávání
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY STUDIE TURBÍNY S VÍŘIVÝM OBĚŽNÝM KOLEM STUDY OF TURBINE WITH SIDE CHANNEL RUNNER
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE STUDIE TURBÍNY S VÍŘIVÝM OBĚŽNÝM KOLEM STUDY
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ NETRADIČNÍ TEPELNÉ OBĚHY BAKALÁŘSKÁ PRÁCE FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE NETRADIČNÍ TEPELNÉ OBĚHY UNCONVENTIONAL HEAT
VíceProjekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují. s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje
Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje MOTOROVÉ VOZIDLO STROJOVÝ SPODEK KAROSERIE POHÁNĚCÍ
Více9. Struktura a vlastnosti plynů
9. Struktura a vlastnosti plynů Osnova: 1. Základní pojmy 2. Střední kvadratická rychlost 3. Střední kinetická energie molekuly plynu 4. Stavová rovnice ideálního plynu 5. Jednoduché děje v plynech a)
VíceSpalovací motor. Zpracoval: Pavel BRABEC. Pracoviště: KVM
Zpracoval: Pavel BRABEC Pracoviště: KVM Tento materiál vznikl jako součást projektu In-TECH 2, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR. In-TECH 2, označuje společný projekt
VíceODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE. Spalování paliv Spalovací turbíny Ing. Jan Andreovský Ph.D.
ODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE Spalování paliv Spalovací turbíny Ing. Jan Andreovský Ph.D. Spalovací turbíny Základní informace Historie a vývoj Spalovací
Více4IS10F8 spalovací motory.notebook. Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3075. Šablona: III/2. Sada: VY_32_INOVACE_4IS Pořadové číslo: 10
Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3075 Šablona: III/2 Sada: VY_32_INOVACE_4IS Pořadové číslo: 10 Ověření ve výuce Třída: 8.A Datum: 27.2.2013 1 Spalovací motory Předmět: Fyzika Ročník: 8. ročník
VícePoznámky k cvičením z termomechaniky Cvičení 4. Postulát, že nedochází k výměně tepla má dopad na první větu termodynamickou
Adiabatická změna: Při adiabatickém ději nedochází k výměně tepla s okolím, tedy platí: dq = 0; dq = 0 () Postulát, že nedochází k výměně tepla má dopad na první větu termodynamickou Pro její první tvar:
VíceEU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/
EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/21.0663 Speciální základní škola a Praktická škola Trmice Fűgnerova 22 400 04 1 Identifikátor materiálu:
VíceDOPRAVNÍ A ZDVIHACÍ STROJE
OBSAH 1 DOPRAVNÍ A ZDVIHACÍ STROJE (V. Kemka).............. 9 1.1 Zdvihadla a jeřáby....................................... 11 1.1.1 Rozdělení a charakteristika zdvihadel......................... 11 1.1.2
VícePoznámky k semináři z termomechaniky Grafy vody a vodní páry
Příklad 1 Sytá pára o tlaku 1 [MPa] expanduje izotermicky na tlak 0,1 [MPa]. Znázorněte v diagramech vody a vodní páry. Jelikož se jedná o izotermický děj, je výhodné použít diagram T-s. Dále máme v zadání,
Více23_ 2 24_ 2 25_ 2 26_ 4 27_ 5 28_ 5 29_ 5 30_ 7 31_
Obsah 23_ Změny skupenství... 2 24_ Tání... 2 25_ Skupenské teplo tání... 2 26_ Anomálie vody... 4 27_ Vypařování... 5 28_ Var... 5 29_ Kapalnění... 5 30_ Jak určíš skupenství látky?... 7 31_ Tepelné motory:...
VíceTermomechanika 4. přednáška
ermomechanika 4. přednáška Miroslav Holeček Upozornění: ato prezentace slouží výhradně pro výukové účely Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Byla sestavena autorem s využitím citovaných zdrojů
Více13 otázek za 1 bod = 13 bodů Jméno a příjmení:
13 otázek za 1 bod = 13 bodů Jméno a příjmení: 4 otázky za 2 body = 8 bodů Datum: 1 příklad za 3 body = 3 body Body: 1 příklad za 6 bodů = 6 bodů Celkem: 30 bodů příklady: 1) Sportovní vůz je schopný zrychlit
VíceEU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/21.0663
EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/21.0663 Speciální základní škola a Praktická škola Trmice Fűgnerova 22 400 04 1 Identifikátor materiálu:
VíceNázvosloví Kvalita Výroba Kondenzace Teplosměnná plocha
Názvosloví Kvalita Výroba Kondenzace Teplosměnná plocha Názvosloví páry Pro správné pochopení funkce parních systémů musíme znát základní pojmy spojené s párou. Entalpie Celková energie, příslušná danému
VíceCvičení z termomechaniky Cvičení 2. Stanovte objem nádoby, ve které je uzavřený dusík o hmotnosti 20 [kg], teplotě 15 [ C] a tlaku 10 [MPa].
Příklad 1 Stanovte objem nádoby, ve které je uzavřený dusík o hmotnosti 20 [kg], teplotě 15 [ C] a tlaku 10 [MPa]. m 20[kg], t 15 [ C] 288.15 [K], p 10 [MPa] 10.10 6 [Pa], R 8314 [J. kmol 1. K 1 ] 8,314
VícePopis výukového materiálu
Popis výukového materiálu Číslo šablony III/2 Číslo materiálu VY_32_INOVACE_ SZ _ 20. 12. Autor: Ing. Luboš Veselý Datum vypracování: 28. 02. 2013 Předmět, ročník Tematický celek Téma Druh učebního materiálu
VíceSPALOVACÍ MOTORY. Doc. Ing. Jiří Míka, CSc.
SPALOVACÍ MOTORY Doc. Ing. Jiří Míka, CSc. Rozdělení Podle způsobu práce: Objemové (pístové) Dynamické Podle uspořádání: S vnitřním spalováním S vnějším přívodem tepla Ideální oběhy pístových spalovacích
VíceVYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 11
UNIVERZITA TOMÁŠE BATI VE ZLÍNĚ FAKULTA APLIKOVANÉ INFORMATIKY VYBRANÉ STATĚ Z PROCESNÍHO INŽENÝRSTVÍ cvičení 11 Termodynamika reálných plynů část 1 Hana Charvátová, Dagmar Janáčová Zlín 2013 Tento studijní
VíceZákony ideálního plynu
5.2Zákony ideálního plynu 5.1.1 Ideální plyn 5.1.2 Avogadrův zákon 5.1.3 Normální podmínky 5.1.4 Boyleův-Mariottův zákon Izoterma 5.1.5 Gay-Lussacův zákon 5.1.6 Charlesův zákon 5.1.7 Poissonův zákon 5.1.8
Vícepřednáška č. 6 Elektrárny B1M15ENY Tepelné oběhy: Stavové změny Typy oběhů Možnosti zvýšení účinnosti Ing. Jan Špetlík, Ph.D.
Elektrárny B1M15ENY přednáška č. 6 Tepelné oběhy: Stavové změny Typy oběhů Možnosti zvýšení účinnosti Ing. Jan Špetlík, Ph.D. ČVUT FEL Katedra elektroenergetiky E-mail: spetlij@fel.cvut.cz Termodynamika:
VíceBibliografická citace práce:
Bibliografická citace práce: ZATLOUKAL, O. Termodynamický cyklus. Bakalářská práce. Brno: Ústav elektroenergetiky FEKT VUT v Brně, 2009, 48 stran. Prohlašuji, že jsem svou bakalářskou práci vypracoval
Více6. Jaký je výkon vařiče, který ohřeje 1 l vody o 40 C během 5 minut? Měrná tepelná kapacita vody je W)
TEPLO 1. Na udržení stále teploty v místnosti se za hodinu spotřebuje 4,2 10 6 J tepla. olik vody proteče radiátorem ústředního topení za hodinu, jestliže má voda při vstupu do radiátoru teplotu 80 ºC
VíceTermodynamika. Děj, který není kvazistatický, se nazývá nestatický.
Termodynamika Zabývá se ději, při nichž se mění tepelná energie v jiné druhy energie (zejména mechanické). Studuje vlastnosti látek bez přihlédnutí k jejich mikrostruktuře. Je vystavěna na axiomech (0.,
VíceÚstav automobilního a dopravního inženýrství PODPORA CVIČENÍ. Ing. Jan Vančura Ústav automobilního a dopravního inženýrství FSI VUTBR
PODPORA CVIČENÍ 1 Sací systém spalovacího motoru zabezpečuje přívod nové náplně do válců motoru. Vzduchu u motorů vznětových a u motorů zážehových s přímým vstřikem paliva do válce motoru. U motorů s vnější
VíceElektrárny část II. Tepelné elektrárny. Ing. M. Bešta
Tepelné elektrárny 1) Kondenzační elektrárny uhelné K výrobě elektrické energie se využívá tepelné energie uvolněné z uhlí spalováním. Teplo uvolněné spalováním se využívá k výrobě přehřáté (ostré) páry.
VícePalivové soustavy vznětového motoru
Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: Silniční vozidla třetí NĚMEC V. 28.1.2014 Název zpracovaného celku: Palivové soustavy vznětového motoru Tvorba směsi u vznětových motorů je složitější,než u motorů zážehových.
Více2.4 Stavové chování směsí plynů Ideální směs Ideální směs reálných plynů Stavové rovnice pro plynné směsi
1. ZÁKLADNÍ POJMY 1.1 Systém a okolí 1.2 Vlastnosti systému 1.3 Vybrané základní veličiny 1.3.1 Množství 1.3.2 Délka 1.3.2 Délka 1.4 Vybrané odvozené veličiny 1.4.1 Objem 1.4.2 Hustota 1.4.3 Tlak 1.4.4
VíceDigitální učební materiál
Digitální učební materiál Číslo projektu Označení materiálu Název školy Autor Tematická oblast Ročník Anotace Metodický pokyn Zhotoveno CZ.1.07/1.5.00/34.0061 VY_32_ INOVACE_E.3.07 Integrovaná střední
VíceZákladem molekulové fyziky je kinetická teorie látek. Vychází ze tří pouček:
Molekulová fyzika zkoumá vlastnosti látek na základě jejich vnitřní struktury, pohybu a vzájemného působení částic, ze kterých se látky skládají. Termodynamika se zabývá zákony přeměny různých forem energie
VíceTermomechanika 6. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček
Termomechanika 6. přednáška Doc. Dr. RNDr. Miroslav Holeček Upozornění: Tato prezentace slouží výhradně pro výukové účely Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni. Byla sestavena autorem s využitím
VícePalivová soustava zážehového motoru Tvorba směsi v karburátoru
Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: Silniční vozidla třetí NĚMEC V. 28.11.2013 Název zpracovaného celku: Palivová soustava zážehového motoru Tvorba směsi v karburátoru Úkolem palivové soustavy je dopravit
VíceInovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Lopatkové stroje PLYNOVÉ TURBÍNY Ing. Petr Plšek Číslo: VY_32_INOVACE_ 09 19 Anotace:
Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1 Šablona: Název: Téma: Autor: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Lopatkové stroje PLYNOVÉ TURBÍNY Ing. Petr Plšek Číslo:
VícePřednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno
Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno JAMES WATT 19.1.1736-19.8.1819 Termodynamika principy, které vládnou přírodě Obsah přednášky Vysvětlení základních
VíceDigitální učební materiál
Digitální učební materiál Číslo projektu Označení materiálu Název školy Autor Tematická oblast Ročník Anotace Metodický pokyn Zhotoveno CZ.1.07/1.5.00/34.0061 VY_32_ INOVACE_E.3.16 Integrovaná střední
VíceJednotlivým bodům (n,2,a,e,k) z blokového schématu odpovídají body na T-s a h-s diagramu:
Elektroenergetika 1 (A1B15EN1) 3. cvičení Příklad 1: Rankin-Clausiův cyklus Vypočtěte tepelnou účinnost teoretického Clausius-Rankinova parního oběhu, jsou-li admisní parametry páry tlak p a = 80.10 5
VíceVakuová technika. Proudové vývěvy ejektory a jejich použití v praxi. Autor: Bc. Ondřej Hudeček
Vakuová technika Proudové vývěvy ejektory a jejich použití v praxi Autor: Bc. Ondřej Hudeček ÚVOD Podle normy DIN 28400 je vakuum definované:,,vakuum je stav plynu, který má menší hustotu než atmosféra
Více12. Termomechanika par, Clausius-Clapeyronova rovnice, parní tabulky, základni termodynamické děje v oblasti par
1/2 1. Určovací veličiny pracovní látky 2. Stavová rovnice, plynová konstanta, Avogadrův zákon, kilomol plynu 3. Směsi plynů, měrné tepelné kapacity plynů 4. První termodynamický zákon 5. Základní vratné
VíceSTRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ
I N E S I C E D O R O Z O J E Z D Ě L Á Á N Í SRUKURA A LASNOSI PLYNŮ. Ideální lyn ředstavuje model ideálního lynu, který často oužíváme k oisu různých dějů. Naříklad ozději ředokládáme, že všechny molekuly
VíceSTRUKTURA A VLASTNOSTI PLYNŮ POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A
Škola: Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma: Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Jitka Novosadová MGV_F_SS_3S3_D09_Z_OPAK_T_Plyny_T Člověk a příroda Fyzika Struktura a vlastnosti plynů Opakování
VíceFyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/02.0012 GG OP VK
Fyzikální vzdělávání 1. ročník Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník 1 2 Termika 2.1Teplota, teplotní roztažnost látek 2.2 Teplo a práce, přeměny vnitřní energie tělesa 2.3 Tepelné motory 2.4 Struktura pevných
Více