การวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์คืออะไร?

การวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์ถูกใช้โดยวิศวกรเพื่อประเมินว่าพลังงานมีผลต่อประสิทธิภาพของระบบกลไกอย่างไรมันใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อกำหนดผลกระทบของอินพุตพลังงานที่แตกต่างกันและพลังงานบางอย่างที่เป็นผลมาจากการทำงานของเครื่องจักรวิศวกรพัฒนาโมเดลเพื่อแสดงตัวแปรที่มีผลกระทบโดยตรงต่อวัฏจักรพลังงานของระบบระบบทั่วไปที่ได้รับการประเมินด้วยการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์คือเครื่องยนต์เผาไหม้และวัฏจักรไอน้ำ

ส่วนหนึ่งของการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์ตรวจสอบว่าพลังงานเคลื่อนที่อย่างไรตลอดระบบเครื่องจักรกลเช่นเครื่องยนต์มันอธิบายว่าพลังงานนั้นทำให้ระบบดำเนินการอย่างไรตัวอย่างเช่นเครื่องยนต์เผาไหม้ยานพาหนะพลังงานที่เกิดจากการเผาไหม้น้ำมันเบนซินโต้ตอบกับชิ้นส่วนเครื่องยนต์ผลิตพลังงานที่จำเป็นสำหรับรถยนต์หรือรถบรรทุกเพื่อเคลื่อนย้ายการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์พยายามอธิบายวิธีการทำงานของกระบวนการนี้

กำหนดค่าอินพุตพลังงานที่แตกต่างกันการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์สามารถใช้เพื่อกำหนดช่วงประสิทธิภาพของระบบกลไกแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ถูกสร้างขึ้นเพื่อสร้างพารามิเตอร์หรือกฎหมายบางอย่างกล่าวง่ายๆว่าโมเดลเหล่านี้จะอธิบายได้ว่าหากใส่พลังงานจำนวน x ลงในระบบมันจะทำงานในระดับ yการตอบสนองที่เป็นไปได้จะถูกวัดในการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์เพื่อกำหนดขีด จำกัด ประสิทธิภาพของระบบ

กระบวนการวิเคราะห์จะสลายตัวและแยกแหล่งพลังงานที่แตกต่างกันซึ่งระบบต้องการเพื่อผลิตพลังงานมันตรวจสอบว่าแหล่งพลังงานเหล่านั้นมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรในแต่ละขั้นตอนของกระบวนการใช้ตัวอย่างของเอ็นจิ้นรถยนต์อีกครั้งองค์ประกอบหลักของระบบ mdash;เช่นน้ำมันเบนซินความดันและอุณหภูมิ mdash;จะถูกแยกออกและจะถูกกำหนด ณ จุดใดองค์ประกอบและการโต้ตอบจะทำให้เกิดปฏิกิริยาที่แตกต่างกันภายในเครื่องยนต์ตัวอย่างเช่นวิศวกรรู้ว่าเมื่อน้ำมันเบนซินถูกทำให้ร้อนซึ่งถูกกระตุ้นโดยกระบวนการจุดระเบิดของรถยนต์มันจะขยายและเผาไหม้เพื่อให้ยานพาหนะมีพลังเคลื่อนที่

ในการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์ประสิทธิภาพของระบบกลไกมักจะเป็นโดดเด่นเป็นกระบวนการที่แยกออกเป็นขั้นตอนเฉพาะในขณะที่ขั้นตอนที่แยกต่างหากมักจะสร้างขึ้นซึ่งกันและกันแต่ละขั้นตอนจะถูกตรวจสอบเพื่อพิจารณาว่ามันมีส่วนช่วยในการทำงานของระบบและไม่ว่าจะส่งผลโดยตรงต่อปริมาณพลังงานที่ระบบสร้างขึ้นจากขั้นตอนกระบวนการเหล่านี้วิศวกรพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่สามารถใช้ในการทำนายประสิทธิภาพ

แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่วิศวกรพัฒนาจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของระบบเครื่องจักรกลที่ได้รับการประเมินส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับสมการพีชคณิตเนื่องจากการวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์มักจะเกี่ยวข้องกับชุดของตัวแปรที่รู้จักและไม่รู้จักอาจมีการสร้างสมการหลายอย่างเพื่ออธิบายการรวมตัวกันของระบบกลไกและแหล่งพลังงาน