Isı Motoru Nedir?

Bir ısı motoru, termal enerjiyi veya ısıyı mekanik işe dönüştürmek için kullanılan bir cihazdır. Bu, sıcak bir kaynaktan kaynaklanan ısı, motorun içinden ve soğuk bir lavaboya geçtiğinde yapılır. Soğuk lavabo, Rankine'de bulunan yoğuşma ünitesi veya buhar döngüsü gibi termodinamik bir devrenin düşük sıcaklık parçasıdır. Her biri kendi özel çevrimine sahip birçok farklı tipte ısı motoru vardır. Bazı ısı motorları örnekleri arasında Stirling motorları ve gaz türbinleri ile birlikte buhar ve içten yanmalı motorlar bulunur.

Genel olarak, bir ısı motoru, motorun içinde gerçekleşen termodinamik döngü ile karıştırılır. Bunun nedeni, ısı motorlarının genellikle kendi termodinamik çevrimlerine göre sınıflandırılmasıdır. Isıl enerjiyi işe dönüştüren cihazın kendisi “motor”, motora uygulanan termodinamik model ise “çevrim” olarak bilinir. Bu nedenle, buhar motorları Rankine motorları olarak adlandırılmaz.

Verimli bir ısı motoru, mümkün olduğu kadar kendi döngüsünü de deneyecek ve taklit edecektir. Sıcak kaynak ve soğuk havuz arasındaki sıcaklık farkı ne kadar yüksek olursa motor o kadar verimli olur. Örneğin, verimli bir buhar motoru hem yüksek sıcaklıkta bir ısı kaynağı hem de düşük sıcaklıkta bir soğuk lavabo gerektirir. Rankine döngüsünde, bir kazan, suyu buhara dönüştürmek için yüksek sıcaklıkta bir brülör kullanır. Bu buhar motorun içinden geçer ve daha sonra düşük sıcaklıktaki bir kondansatörden tekrar suya yoğunlaştırılır.

Kondenser ne kadar soğuksa, su o kadar fazla buharla yoğuşur. Bunun nedeni, kazanların gerçekleştirdiği doygunluk işlemini etkin bir şekilde tersine çevirmek için kondansatörlerin yapılmasıdır. Bunu yapmak, daha yüksek yoğuşma oranları elde etmenize yardımcı olacaktır; oran ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla su geri verilecektir. Bu, buhar döngüsünün genel verimliliğini arttırmaya yardımcı olur.

Isı motoru verimliliği, sıcak kaynak ile soğuk havuz arasındaki sıcaklıklar arasındaki büyük farkla yüksek oranda iyileştirilebilirken, yine de sınırlıdır. Bunun nedeni, soğuk lavabonun sıcaklığının, bazı durumlarda ideal koşullara soğutulamayacak şekilde çevreleyen sıcaklığa bağlı olmasıdır. Bundan dolayı, bir ısı motorunun verimi, soğuk lavabonun sıcaklık sınırlarıyla sınırlıdır. Bunun için ortak bir çözüm, sıcak kaynağın sıcaklığını artırmaktır; ancak bu bile yüksek sıcaklıklarda malzeme dayanımı eksikliği ile sınırlıdır.

Isı motorunun verimliliği, belirli bir motora ve çevrime bağlı olarak değişir. Isıl verim% 3 ile% 70 arasında değişmektedir, otomobil motorları% 25 ile ısıl verim elde etmektedir. Daha verimli ısı motorları, elektrik üretmek için hem gaz hem de buhar türbinlerinin kullanıldığı büyük enerji santrallerinde bulunur.

DİĞER DİLLER

Bu makale size yardımcı oldu mu? Geri dönüşünüz için teşekkür ederiz Geri dönüşünüz için teşekkür ederiz

Nasıl yardımcı olabiliriz? Nasıl yardımcı olabiliriz?