Petr Bouř, Lukáš Jandík, Matěj Šebek

Slides:



Advertisements
Podobné prezentace
Kruhový děj s ideálním plynem
Advertisements

STRUKTURA A VLASTNOSTI plynného skupenství látek
KRUHOVÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM.
16. Kruhový děj s ideálním plynem, 2. termodynamický zákon
Chemická termodynamika I
Organický Rankinův cyklus
Vazby systému s okolím - pozitivní, negativní
IDEÁLNÍ PLYN Stavová rovnice.
Hodnocení elektráren - úkolem je porovnat jednotlivé elektrárny mezi sebou E1 P pE1 P E1 vliv na ŽP E2 P pE2 P E2 vliv na ŽP.
Spalovací motory – termodynamika objemového stroje
Julius Robert von Mayer
Parní stroj.
II. Zákon termodynamiky
I. Zákon termodynamiky doc. Ing. Josef ŠTETINA, Ph.D.
Struktura a vlastnosti plynu
Jirka, Marek, Vašek, Honza
TEPELNÉ MOTORY.
FIFEI-12 Termika a termodynamika IV Doc. Miloš Steinhart, UPCE 06.
Chemická termodynamika II
Plyny.
Co je to motor? Zařízení zpravidla přeměňující energii z chemické reakce (zpravidla hoření) na energii pohybovou. Motor je obvykle součástí a pohonem.
Spalovací motory vznětové
Grantový projekt multimediální výuky
Vznětový motor Zbyněk Plch, Tercie, 2008.
Michal Lukášek Michal Lukášek 8.A Michal Lukášek.
Ideální plyn Michaela Franková.
Čtyřdobý motor 1.Čtyřdobý spalovací motor 1.Čtyřdobý spalovací motor 1.Čtyřdobý spalovací motor 1.Čtyřdobý spalovací motor 2.Carnotův cyklus 2.Carnotův.
I. Věta termodynamická ΔU = U2 – U1 = W + Q dU = dQ + dW
Digitální učební materiál
Vypracovali:Petr Veselý, Dominik Bauchner
Autor:Ing. Bc. Pavel Kolář Předmět/vzdělávací oblast: Základy přírodních věd - Fyzika Tematická oblast:Termika Téma:Kruhový děj Ročník:2. Datum vytvoření:prosinec.
Digitální učební materiál
KRUHOVÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM
Magnetohydrodynamika
Izotermický a izochorický děj.
Izobarický a adiabatický děj
Transport tepla tepelnými trubicemi
KRUHOVÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM
Termodynamika Stirlingova cyklu
Struktura a vlastnosti plynů
Využití energie Slunce
teplota? indikátor teploty teplota? „teplota“ vařící vody.
Petr Doubrava Vojtěch Jelen
Elektrárny 1 Přednáška č.3
Termodynamika Základní pojmy: TeploQ (J) - forma energie Termodynamická teplotaT (K) 0K= -273,16°C - nejnižší možná teplota (ustane tepelný pohyb) EntropieS.
aneb Stirlingův motor Ondřej Douda
Termodynamické zákony v praxi
Orbis pictus 21. století Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Elektrické chladničky.
Spalovací Motory Benzínové
Joulův-Thomsonův jev volná adiabatická expanze  nevratný proces (vzroste entropie) ideální plyn: teplota se nezmění a bude platit: p1p1 V1V1 p 2 < p 1.
Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spalovací motory Ing. Jan Hromádko, Ph.D. Témata cvičení.
Tepelné stroje z pohledu základního kursu fyziky 3. Poznámky k přednášce.
Struktura a vlastnosti plynů. Ideální plyn 1.Rozměry molekul ideálního plynu jsou zanedbatelně malé ve srovnání se střední vzdáleností molekul od sebe.
Číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ Číslo materiáluVY_32_INOVACE_453_Vlastnosti plynů Název školy Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná.
16. Kruhový děj s ideálním plynem, 2. termodynamický zákon
Spalovací motory Témata cvičení
Závěrečná práce kursu U3V Fyzika přátelsky/Aplikované přírodní vědy
Termodynamické zákony v praxi
Stroje a zařízení – části a mechanismy strojů
Termodynamické zákony
5. Děje v plynech a jejich využití v praxi
Struktura a vlastnosti plynu
KRUHOVÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM.
ADIABATICKÝ DĚJ S IDEÁLNÍM PLYNEM.
STAVOVÉ ZMĚNY IDEÁLNÍHO PLYNU.
MOLEKULOVÁ FYZIKA A TERMODYNAMIKA
Druhý termodynamický zákon
Elektrárny 1 Přednáška č.3
Elektrárny 1 Přednáška č.3
E1 Přednáška č.4 Tepelný výpočet RC oběhu
Transkript prezentace:

Petr Bouř, Lukáš Jandík, Matěj Šebek m s Stirlingův motor Petr Bouř, Lukáš Jandík, Matěj Šebek

Obsah Princip Historie Moderní využití Naše měření Zhodnocení a diskuse

Princip Zařízení k převodu tepelné energie na mechanickou Na principu rozdílu teplot Jedna komora se zahřívá a druhá ochlazuje

Princip Typ Alpha Dva kolmé válce s rozdílnou teplotou

Princip Cyklus

Princip Typ Beta Jenom jeden válec

Princip Cyklus

Princip Stirlingův cyklus Podobný Carnotovu cyklu 1-2 – isotermická expanze 2-3 – isochorické ochlazení 3-4 – isotermické komprese 4-1 – isochorické oteplení

Princip Opravdový P-V diagram

Princip Účinnost závisí na konstrukci, rozdílu teplot a výkonu Nejefektivnější ve vesmíru Naše teoretická účinnost: Zdroj tepla – 7,5% Termická účinnost – 25% Vnitřní účinnost – 72% Mechanická účinnost – 47% Celková účinnost - 0,6%

První teplovzdušný motor Leonardo da Vinci – první nákres jednoduchého

Robert Stirling Narodil se 25. října 1790 ve Skotsku Byl to duchovní a vynálezce Otec Patrika a Jamese Stirlingových Zemřel v roce 1878

Nicolas Léonard Sadi Carnot Narozen v roce 1796 v Paříži Byl to Francouzský vojenský inženýr “ Reflections on the Motive Power of Fire“ Carnotův cyklus "Father of thermodynamics"

Stirlingův motor Svoje jméno získal od Dánského inženýra Rolfa Meijera Označuje veškeré typy motorů s uzavřeným regenerativním cyklem plynu

První patent pod názvem “ Heat Economiser“ v roce 1816 (v jeho 26 letech) 1818 první praktické použití motoru – čerpání vody z místního kamenolomu během občanské Monitor, poháněný teplovzdušným války v Americe John Ericsson zkonstruoval bojový člun motorem

Stirlingův motor Ericsson se později věnoval výrobě tepelných motorů využívaných zejména jako čerpadla Důvody úspěchu – bezpečnost, nenáročnost výroby a údržby, nízkou cenu Poprvé využil jako pohon sluneční energii S nástupem spalovacího motoru zaniká o tento typ motoru zájem

Stirlingův motor Elektrocentrála vyrobená firmou Philips v 50. letech 20. století Kompaktní, malý a tichý stroj pro napájení radiostanic S příchodem tranzistorů prudce klesla spotřeba radiostanic a elektrocentrály ztratili svůj smysl

Stirlingův motor V současnosti se hlavně uvažuje o jeho aplikaci při výrobě ekologické energie Náhrada fotovoltaických článků V Čechách firma Tendom

Moderní využití Motor MOD1, MOD2 (NASA, Ford, GM) Ponorky Vesmírný výzkum Chlazení mikroprocesorů Solární energetika

EXPERIMENTY

CO SE DOZVÍME? I. a II. termodynamický zákon vratné cyklické děje izochorické a izotermické změny ideální plyn účinnost přeměna tepla termální čerpadlo

CO LZE MĚŘIT? frekvence otáček změny teploty válců tlak plynu v chladícím válci objem plynu v chladícím válci

CO TÍM ZJISTÍME? práci Stirlingova motoru výkon Stirlingova motoru účinnost Stirlingova motoru vlastnosti Stirlingova motoru

PŘÍPRAVA určení účinnosti hořáku (96% líh) kalibrace senzorů nastavení osciloskopu přepočtení signálu napětí na veličiny

ÚČINNOST HOŘÁKU doba 60 min 10 min 47 min spálený 29 ml 4,6 ml 20,4 ml objem hustota lihu 0,83 g/ml výhřevnost 25 kJ/g m/t 6,69 mg/s 6,17 mg/s 5,99 mg/s tepelný výkon 167 W 178 W 173 W

KALIBRACE TLAKU

OTÁČKY BEZ ZÁTĚŽE start na T  80K ... 900 ot./min ustálení teplot a otáček chladič T  70C

GENERÁTOR dokáže rozsvítit žárovičku =) otáčky se mění dle zátěže

pV DIAGRAM teoreticky

pV DIAGRAM prakticky

ZJIŠTĚNÍ zatížením vzroste rozdíl tlaků (plocha pV) nezatížený má maximální otáčky 1000 ot./min zastaví se při cca 250 ot./min teplota chladiče roste při snížení otáček nejvyšší výkon generátoru při cca 600 ot./min tepelná účinnost cca 25 % skutečná celková účinnost školního modelu mnohem nižší

IZOTERMICKÁ EXPANZE vykonaná práce

IZOCHORICKÉ OCHLAZENÍ

IZOTERMICKÉ STLAČENÍ dodaná práce

IZOCHORICKÉ OHŘÁTÍ

PRINCIP REGENERACE uložení tepelné energie během izochorického ochlazení regenerace během izochorického ohřátí

ÚČINNOST TEP. MOTORU Carnot roste s T

REÁLNÝ STIRLINGŮV DĚJ konstantní fázový posun válců žádné ostré úhly v pV diagramu velká rychlost plynu při 1000 ot./min neodpovídá izotermickému ději princip regenerace neplatí 100% část plynu se nedostane ke chladiči pracující válec zcela netěsní velké ztráty tlaku tření mech. částí a proudícího plynu

pV DIAGRAM vs. IZOTERMY

CELKOVÁ ÚČINNOST ŠKOLNÍHO MODELKU účinnost hořáku cca 7 % tepelná účinnost cca 25 % mechanická účinnost cca 20 % celkem cca 0,6 %

TERMÁLNÍ ČERPADLO děje probíhají v opačném směru...

Děkujeme FJFI ČVUT ing.Vojtěchu Svobodovi bc.Tomáši Markovičovi