rõhutõusuastmest, isobaarsest paisumisastmest ning adiabaadi astendajast, kasvades mootori surveastme, isohoorse rõhutõusuastme ja adiabaadi astendaja suurenemisel ning isobaarse paisumisastme alanemisel. [3] KOKKUVÕTE Kolbmootorite ringprotsesside suhteline efektiivsus sõltub konkreetsetest võrdlustingimustest. Võttes võrdluse aluseks võrdsed ringprotsessist eemalduvad soojushulgad ja kompressiooniastmed, osutub kõige efektiivsemaks ringprotsessiks Otto ringprotsess ning kõige madalamat termilist kasutegurit omavaks ringprotsessiks Dieseli ringprotsess. Samas kolbmootorite ringprotsesside võrdlemine võrdsete surveastmete juures ei vasta mootori tegelikele töötingimustele, sest diiselmootorites kasutatakse tunduvalt kõrgemaid surveastmeid kui kütuse isohoorilise põlemisega mootorites. Seetõttu on õigem valida kolbmootorite ringprotsesside võrdluse aluseks erinevad kompressiooniastmed sama
vastab kindel aine agregaatolek. Aine agregaatoleku väljendamiseks kasutatakse kõige sagedamini pt-diagrammi: 74. Vee-veeauru piirkõverate kujutamine T-s diagrammil 75. Vee isobaarilise kuumutamise ja ülekuumendamise kujutamine T-s diagrammil. 76. Mida tuntakse Otto ringprotsessi all. Otto ringprotsessi kujutamine T-s ja p-v diagrammil. Kolbmootori ringprotsessi, kus soojus suunatakse protsessi püsival mahul, nimetatakse Otto ringprotsessiks. 77. Surveastme mõiste Surveaste on parameeter, mis iseloomustab sisepõlemismootori (kolbmootori) maksimaalse ja minimaalse põlemiskambri mahu suhet. 78. Indikaatorrõhu mõiste See on rõhk, mille juures tehtav isobaariline töö mahumuutuse intervallis (v1-v2) oleks võrdne ringprotsessi kasuliku tööga 79. Mida tuntakse Dieseli ringprotsessi all. Diseli ringprotsessi kujutamine T-s ja p- v diagrammil.
Aine agregaatoleku väljendamiseks kasutatakse kõige sagedamini pt-diagrammi: 75. Vee-veeauru piirkõverate kujutamine T-s diagrammil 76. Vee isobaarilise kuumutamise ja ülekuumendamise kujutamine T-s diagrammil. Isobaariline kuumutamine ülekuuumutamine 77. Mida tuntakse Otto ringprotsessi all. otto ringprotsessi kujutamine T-s ja p-v diagrammil. Kolbmootori ringprotsessi, kus soojus suunatakse protsessi püsival mahul, nimetatakse Otto ringprotsessiks. 78. Surveastme mõiste Surveaste on parameeter, mis iseloomustab sisepõlemismootori (kolbmootori) maksimaalse ja minimaalse põlemiskambri mahu suhet. 79. Indikaatorrõhu mõiste See on rõhk, mille juures tehtav isobaariline töö mahumuutuse intervallis (v1-v2) oleks võrdne ringprotsessi kasuliku tööga 80. Mida tuntakse Dieseli ringprotsessi all. Diseli ringprotsessi kujutamine T-s ja p-v diagrammil
lahendamisel kasutatakse veeauru tabeleid.(eraldi tabelid on ülekuumendatud aurule). Tabelites on antud vastavas olekus veeaurule vastavad olekuparameetrid. 26. Vee aurustumisprotsessi kujutamine pv ja Ts diagrammidel koos seltustega. Eelmine punkt + vihikust loeng 8 juurest. 27. Ringprotsessi mõiste. Ringprotsessi kujutamine pv ja Ts diagrammidel. Tingimused ringprotsessi kulgemiseks. Termilise kasuteguri mõiste ja matemaatiline avaldis. TD ringprotsessiks nimetatakse protsessi mille käigus TD keha läbib erinevad olekud ja tuleb tagasi algolekusse, selleks on vaja läbida vastupidine protseess ehk komplimeerimine ja komplimeerimiseks on vaja välis tööd. Tehniline kasutegur näitab kuivõrd efektiivselt kasutatakse ära juurde juhitud soojushul q: l q -q q t = 0 = 1 2 = 1 - 2 q1 q1 q1 28
dq ds > kuna esinevad mitmesugused kaod. T 14. Ringprotsessi mõiste (kujutamine olekudiagrammidel PV;TS)(Ringprotsessi termiline-kasutegur) Sellist protsessi, milles termodünaamiline keha peale rea vahepealseid muundusi (paisumine, komprimeerimine) tuleb tagasi algolekusse nimetatakse Ringprotsessiks. q0 = l0 = q1 - q2 -> pindalad on võrdsed l0 ringprotsessi poolt sooritatud kasulik töö. l0 = l P - l K elementaarne ringprotsess peab koosnema kahest protsessist 1->m->2 (+q1) ja 2->n-
lahendamisel kasutatakse veeauru tabeleid.(eraldi tabelid on ülekuumendatud aurule). Tabelites on antud vastavas olekus veeaurule vastavad olekuparameetrid. 26. Vee aurustumisprotsessi kujutamine pv ja Ts diagrammidel koos seltustega. Eelmine punkt + vihikust loeng 8 juurest. 27. Ringprotsessi mõiste. Ringprotsessi kujutamine pv ja Ts diagrammidel. Tingimused ringprotsessi kulgemiseks. Termilise kasuteguri mõiste ja matemaatiline avaldis. TD ringprotsessiks nimetatakse protsessi mille käigus TD keha läbib erinevad olekud ja tuleb tagasi algolekusse, selleks on vaja läbida vastupidine protseess ehk komplimeerimine ja komplimeerimiseks on vaja välis tööd. Tehniline kasutegur näitab kuivõrd efektiivselt kasutatakse ära juurde juhitud soojushul q: l q q q t 0 1 2 1 2 q1 q1 q1 28
Mikroskoopilisest seisukohast iseloomustab entroopia süsteemi korrapärasust, samuti energia kvaliteeti. · Et entroopia S on olekuparameeter, mille muutus pööratavas süsteemis on , siis sel juhul isoleeritud süsteemis entroopia muutus . · Pööramatus protsessis isoleeritud süsteemi entroopia kasvab. · Protsessiks nim. gaasi üleminekut ühest olekust teise. Protsessi, milles gaas pärast mitmes vaheolekus viibimist pöördub tagasi algolekusse, nim. ringprotsessiks. Pööramatuks nim. niisugust protsessi, mis kulgeb päripidisega võrreldes täpselt vastupidises suunas. Pööratavaks protsessiks nim. niisugust protsessi, mis saab kulgeda vastupidises suunas, nii et süsteem läbib kõiki olekuid mis pärisuunaski ja jõuab algolekusse tagasi. · 15. Termodünaamiliste protsesside tõenäosuslik iseloom. · Termodünaamika teine seadus väljendab termodünaamiliste protsesside statistilist iseloomu. · 16. Ülekandenähtused gaasides
0 V 32, Soojusmasinad. Triviaalne soojusmasin. Osad – soojendaja, jahutaja, töötav keha. p 0 V Soojusmasin on masin, mis muudab soojusenergia mehaaniliseks tööks. Soojusmasin võtab kuumalt kehalt soojushulga Q 1, muudab osa sellest mehhaaniliseks tööks A ning annab ülejäänud osa Q 2 ära külmemale kehale. Ringprotsessiks nim protsessi, milles gaas pärast mitmes vaheolekus viibimist pöördub tagasi algolekusse. Soojusmasina kasutegur näitab, kui palju kogu tööst muudab soojusmasin Q 1−¿ Q A = 2 kasulikuks tööks, kasuteguri valem η= Q1 Q1 . ¿ Carnot’ masin, tsükkel. Carnot masin on teoreetilise tähtsusega mudel
temperatuuri muutus avaldab kasutegurile väiksemat mõju kui jahutaja temperatuuri muutus. Maksimaalne T1 väärtus tavajõumasinates on 1000-2000 K, raketimootorites kuni 4000 K. Loomulikult on siin tegemist termiliselt väga vastupidavate materjalidegs ning mootorite tööiga pole eriti pikk. Jahutusagentideks on tavaliselt atmosfääri õhk ja vesi. Carnot´ringprotsess, omades antud tingimustes maksimaalset termilist kasutegurit, on kõige ideaalsemaks ringprotsessiks ja seetõttu võetakse ta aluseks kõigi ülejäänud ringprotsesside võrdlemisel. Mida lähdamal on antud termodünaamiline ringprotsess Carnot´ringprotsessile, seda täiuslikumalt toimub temas soojuse muundumine mehaaniliseks tööks, s.t. seda suuremat termilist kasutegurit ta omab. Tuletatud Carnot´ringprotsessi termilise kasuteguri valem kehtib tagastatava ringprotsessi korral. Tagastamatus ringprotsessis saadav töö on alati väiksem tagastatavas ringprotsessis
Tagastatava protssessi üheks eeltingimuseks on termodünaamilise tasakaalu olemasolu. Tagastatavaks nimetatakse protsessi, mis võib kulgeda läbi ühtede ja samade tasakaalu olekute (AI; AII; AIII; AIV jne.) nii otsesuunas (A-B) ja vastassuunas (B-A). Kõik reaalsed protsessid on tagastamatud, tagastamatust põhjustab see, et reaalsete protsesside korral on tegemist hõõrdumisega. Hõõrdumisel töö muutub soojuseks , järelikult gaasi temperatuur tõuseb tekivad keerised. Ringprotsessiks nimetatakse protsessi, mille kulgemise käigus termodünaamiline keha (gaas, aur) läbides rea vahepealseid olekuid tuleb tagasi algusesse (e. Sooritab ühe tsükli). Ringprotsessid jaotatakse termodünaamilise keha liikumise suuna alusel. 1) Otsesesteks protsessideks 2) Pöördring protsessideks Otseste ringprotsesside alusel töötlevad kõik soojusmootorid ja nendes ringprotsessides tehakse kasulikku tööd. Pöörderingprotsesside alusel töötavad nn
-1 V2 -1 R T1 p A = [1 - ( 2 ) ] . (40) -1 p1 Nüüd peaks olema ka arusaadav, miks suurus kannab adiabaadi astendaja nime. Carnot' ringprotsess Prantsuse füüsik ja insener Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832) esitas 1824. a. tööpõhimõtted idealiseeritud soojusjõumasinale, mis töötab perioodilisel ringprotsessil. Ringprotsessiks nimetatakse protsessi, mille lõppedes süs-teem saavutab taas algoleku (st. taastuvad olekuparameet-rite algväärtused). Ringprotsess koosneb kahest osast - gaasi paisumisest ja kokkusurumisest. Eristatakse otsest ja pöörd-ringprotsessi. Esimesel juhul on gaasi töö paisumisel suurem kui kokkusurumisel, teisel juhul aga vastupidi. Vastavalt termodünaamika esimesele printsiibile on ring-protsessi ühe tsükli jooksul tehtud töö võrdne süsteemile antud soojushulgaga: dA = dQ .
Pööra-tavaks prot. nim. protsessi mida saab teostada vastupidises suunas nii et süsteem läbib kõik samad olekud mis pärissuunas, ainult vastupidises järjekorras. Pööratav saab olla ainult tasakaaluline protsess. Pöörataval protsessi om: kui päripidise protsessi korral saab süs. mingil elementaarlõigul dQ soojust ja sooritab töödA, siis vastupidise protsessi käigus peab süs. andma ära soojust dQ´ =dQ ning teda mõjutavad välisjõud peavad tegema tööd dA´ =dA. Ringprotsessiks nim. protsessi, mille puhul süs. pöördub pärast muutusi tagasi oma lähteolekusse. Joonisel kujutab tsüklit kinnine kõver. Ringprotsessis sooritatud töö on arvuliselt võrdne kinnise kõvera poolt piiratud pindalaga. Pärast tsüklit pöördub süs. tagasi algolekusse, seepärast on iga olekufun.ni, s.h. ka siseenergia väärtused tsükli alguses ja lõpus ühesugused. (joon.12) §72. Termodünaamika esimene printsiip
saaks jälle tööd teha. Üldiselt rääkides tähendab see, et töötav keha tuleb viia algolekusse. 19 Selleks tuleb aga teha mingi välisjõu poolt tööd. Et soojusjõumasinast töötegijana kasu oleks, tuleb asi korraldada nii, et kolvi tagasiviimisel tehtav töö oleks palju väiksem kui gaasi poolt paisumisel tehtav töö. Sellist liitprotsessi nimetatakse ringprotsessiks ehk tsükliks. Kokkusurumisel tehtav töö on väiksem, see saavutatakse sellega, et kokkusurumise joon V-p teljestikus on madalamal paisumise joonest, st. iga suvalise ruumala korral on kokkusurumisel gaasi rõhk väiksem kui paisumisel. See on võimalik, kui kokkusurumisel temperatuur hoida madalam . Siit tuleneb vajadus soojusjõumasina kolmanda paratamatu osa järele see on jahuti, madalatemperatuuriline keha, millega gaas enne kokkusurumist tuleb kontakti viia. Siit aga nähtub
Seega, pööratav protsess on tasakaaluline protsess. Pöörataval protsessil on järgmine omadus: kui süsteemi üleminekul olekust (1) olekusse (2) saab süsteem soojushulga Q ning teeb tööd A, siis vastupidises suunas minnes (2) → (1) annab süsteem ära soojushulga Q ' =−Q ning välisjüud teevad tööd A' = - A. Seega, pööratava protsessi (1) → (2) → (1) järel jäävad süsteemi ümbritsevad kehad 'muutumatuks'. Ringprotsessiks ehk tsükliks (ehk tsükliliseks protsessiks) nimetatakse protsessi, mille korral pöördub protsess algolekusse tagasi (üldjuhul pöördub algolekusse tagasi teist teed pidi). pV-, pT- ja TV-graafikutel kujutab tsüklit kinnine kõver. Tsüklilise protsessi näide on toodud joonisel 4.1. Joonis 4.1. Tsükliline protsess olekust (1) parameetritega T 1 , p 1 , V 1 olekusse (2) parameetritega T 2 , p2 , V 2 mööda ülemist kaart, ning olekust (2) olekusse (1) mööda alumist teed.
käsitleb tehniline termodünaamika. A B Järgnevalt vaadeldakse tähtsamate soojusjõumasinate termodünaamilisi ringprotsesse, mis võimaldavad analüüsida nende seadmete efektiivsust mõjutavaid tegureid. 5.1 Soojusjõuseadmete ringprotsessid 5.1.1 Carnot` ringprotsess Soojusjõuseadmete ideaalseks ringprotsessiks on nn Carnot` ringprotsess, mida esmakordselt kirjeldas 1824.a Prantsuse füüsik N. L. S. Carnot. Ringprotsesside näitlikuks kujutamiseks ja analüüsimiseks kasutatakse pv (rõhkerimaht) ja Ts (absoluutne temperatuurentroopia) diagramme. Carnot` e ideaalne ringprotsess koosneb kahest isotermist ja kahest isoentroobist (vt joonis 3.1): isotermne paisumine (1 2) töötav keha on kokkupuutes soojusallikaga, mille absoluutne temperatuur on T1 ja millelt saab
annaabi.ee 
