Θερμοδυναμικοί υπολογισμοί βοηθούν στην κατανόηση και βελτιστοποίηση αυτών των αποτελεσματικότητας αναλύοντας τους ενεργειακούς μετασχηματισμούς μέσα στον κύκλο. Αυτό το άρθρο διερευνά κοινές μεθόδους και παρέχει παραδείγματα τέτοιων υπολογισμών.

Βασικές αρχές των Θερμοδυναμικών Υπολογισμών

Ο πρώτος νόμος αφορά τη διατήρηση της ενέργειας, ενώ ο δεύτερος νόμος αφορά την εντροπία και τις ανατρεπτικές δυνατότητες.

Μέθοδοι υπολογισμού της απόδοσης

Αρκετές μέθοδοι χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της απόδοσης του κύκλου του κινητήρα, συμπεριλαμβανομένου του εξιδανικευμένου κύκλου Carnot, του κύκλου Otto, και του κύκλου Diesel. Κάθε μέθοδος περιλαμβάνει συγκεκριμένες παραδοχές και εξισώσεις που αποτελούν πραγματική συμπεριφορά του κινητήρα σε διαφορετικούς βαθμούς ακρίβειας.

Κύκλος καρνού

Ο κύκλος Carnot αντιπροσωπεύει έναν εξιδανικευμένο κινητήρα που λειτουργεί μεταξύ δύο δεξαμενές θερμοκρασίας. Η απόδοση του υπολογίζεται ως:

Αποτελεσματικότητα = 1 - (T Ψυχρός / T θερμός]]

Κύκλος Otto

Οι κινητήρες ανάφλεξης με σπινθήρα του κύκλου Otto εξαρτώνται από το λόγο συμπίεσης και τις ειδικές θερμικές αναλογίες, που υπολογίζονται ως:

Αποτελεσματικότητα = 1 - (1 / r γ-1)

Παράδειγμα υπολογισμού

Θεωρήστε έναν κινητήρα που λειτουργεί σε έναν ιδανικό κύκλο Otto με λόγο συμπίεσης 8 και έναν ειδικό λόγο θερμότητας 1.4. Η απόδοση μπορεί να εκτιμηθεί ως:

Αποτελεσματικότητα = 1 - (1 / 8]0,4) ⁇ 0,52 ή 52%

Αυτό δείχνει ότι περίπου το 52% της ενέργειας εισόδου μετατρέπεται σε χρήσιμη εργασία υπό ιδανικές συνθήκες.