Hvad er en varmemotor?

En varmemotor er en enhed, der bruges til at omdanne termisk energi eller varme til mekanisk arbejde.Dette gøres, når varme, der stammer fra en varm kilde, går gennem selve motoren og i en kold vask.Den kolde håndvask er den nedre temperatur-del af en termodynamisk cyklus, såsom kondenseringsenheden, der findes i Rankine, eller damp, cyklus.Der er mange forskellige typer varmemotorer, som hver har sin egen specifikke cyklus.Nogle eksempler på varmemotorer vil omfatte damp- og forbrændingsmotorer sammen med Stirling -motorer og gasturbiner.

Almindeligvis vil en varmemotor blive forvirret med den termodynamiske cyklus, der finder sted i selve motoren.Dette skyldes hovedsageligt, at varmemotorer ofte klassificeres af deres specifikke termodynamiske cyklusser.Enheden selv, der konverterer termisk energi til arbejde, er kendt som motoren, mens den termodynamiske model, der påføres på motoren, er cyklussen.På grund af dette omtales dampmotorer ikke som Rankine -motorer.

En effektiv varmemotor vil prøve at efterligne sin respektive cyklus så godt som muligt.Jo højere temperaturforskel mellem den varme kilde og den kolde vask inden i cyklussen, desto mere effektiv er motoren.For eksempel kræver en effektiv dampmotor både en varmekilde med høj temperatur og en kold vask med lav temperatur.I Rankine-cyklussen bruger en kedel brug af en brænder med høj temperatur til at omdanne vand til dampen.Denne damp går gennem motoren og kondenseres derefter tilbage i vand gennem en lavtemperaturkondensator.

Kolderen kondensatoren er, jo mere damp kondenseres tilbage i vandet.Dette skyldes, at kondensatorer effektivt er til at vende den mætningsproces, der udføres af kedlen.Dette vil hjælpe med at opnå højere kondenseringshastigheder;Jo højere hastigheden er, jo mere vil der blive returneret.Dette hjælper med at øge den samlede effektivitet af dampcyklussen.

Mens varmemotoreffektivitet kan optimeres meget gennem en stor forskel i temperaturer mellem den varme kilde og kolde vask, er den stadig begrænset.Dette skyldes, at temperaturen på den kolde vask er afhængig af temperaturen omkring den, som i nogle situationer ikke kan afkøles til ideelle forhold.På grund af dette er effektiviteten af en varmemotor begrænset til temperaturgrænserne for den kolde vask.En almindelig løsning på dette er at øge temperaturen på den varme kilde;Alligevel er dette begrænset til en mangel på materialestyrke under høje temperaturer.

Varmemotoreffektivitet varierer afhængigt af den specifikke motor og cyklus.Termisk effektivitet varierer overalt fra 3%til omkring 70%, hvor bilmotorer opnår en termisk effektivitet et sted omkring 25%.De mere effektive varmemotorer findes i store kraftværker, hvor både gas- og dampturbiner bruges til at generere elektricitet.