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Thermodynamik.
Energieumwandlung

I Verbrennung thermische Energie.
Auswirkungen der Thermodynamik

Entropy

Thermodynamische Zyklen

Thermodynamische Zyklen

In der Thermodynamik ist ein thermodynamischer Zyklus eine Schaltung von thermodynamischen Transformationen, die an einem oder mehreren vorgesehenen Geräten durchgeführt werden. Das Ziel dieser Umwandlungen ist es, Arbeit von zwei Wärmequellen bei unterschiedlichen Temperaturen zu erhalten oder umgekehrt durch den Beitrag der Arbeit den Durchgang von Wärme von der Quelle niedrigerer Temperatur zu höherer Temperatur zu erzeugen.

Die Gewinnung von Arbeit aus zwei Wärmequellen mit unterschiedlichen Temperaturen wird zur Erzeugung von Bewegung verwendet, beispielsweise in Wärmekraftmaschinen oder Generatoren, die zur Erzeugung elektrischer Energie verwendet werden. Leistung ist der Hauptparameter, der einen thermodynamischen Zyklus kennzeichnet. Die Leistung ist definiert als die erhaltene Arbeit geteilt durch die im Prozess aufgewendete Wärme in derselben Zeit des vollständigen Zyklus, wenn der Prozess kontinuierlich ist. Dieser Parameter unterscheidet sich je nach den verschiedenen Arten von thermodynamischen Zyklen, ist jedoch durch den Carnot-Faktor oder die Leistung begrenzt.

Ein umgekehrter thermodynamischer Zyklus sucht das Gegenteil des thermodynamischen Zyklus zum Erhalten von Arbeit. Der Kreislauf ist mit externer Arbeit ausgestattet, um sicherzustellen, dass die Wärmeübertragung von der kältesten zur heißesten Quelle erfolgt, anders als dies normalerweise der Fall wäre. Diese Anordnung wird in Klima- und Kältemaschinen verwendet.

Es gibt viele Arten von thermodynamischen Zyklen. Hier sind einige der vorgestellten Beispiele:

Bio-Rankine-Zyklus

Der Organic Rankine Cycle ist ein Modell zur Vorhersage des Betriebs einer Dampfturbinenanlage. Dieses Modell verwendet ein hochmolekulares organisches Fluid mit einem Phasenwechsel von Flüssigkeit zu Dampf oder einem Siedepunkt, der bei einer niedrigeren Temperatur als der Phasenwechsel von Wasser zu Dampf auftritt.

Die Verwendung dieser Flüssigkeiten ermöglicht die Verwendung des Rankine-Kreislaufs zur Rückgewinnung von Wärme aus Quellen niedrigerer Temperatur, wie der Verbrennung von Industrieabfällen, Erdwärme, Solarthermiekollektoren usw. Diese Quelle niedrigerer Temperatur wird zu nützlicher Arbeit, die in Elektrizität umgewandelt werden kann.

Diesel-Zyklus

Der Dieselmotor ist ein Verbrennungsmotor Verbrennungs Alternative durch die Zündung von Kraftstoff hohe Temperaturen aufgrund von hohem Verdichtungsverhältnis resultierenden hergestellt, das, nach dem Prinzip des Dieselzyklus hat. Der vom Dieselmotor verwendete thermodynamische Zyklus ist der Dieselzyklus.

Der Dieselmotor kann Gasöl / Gasöl oder Schweröle aus Erdöl sowie natürliche Öle wie Sonnenblumenöl verwenden und ist thermodynamisch sehr effizient. Die besten und am weitesten entwickelten Dieselmotoren erreichen einen Wert zwischen 45% und 55% des thermischen Wirkungsgrades, ein sehr hoher Wert in Bezug auf fast alle Explosionsmotoren. Es ist eines der am häufigsten verwendeten Motoren seit seiner Entwicklung in verschiedenen Anwendungen.

Stirling-Zyklus

Der Stirling-Heißluftmotor oder einfach der Stirling-Motor ist ein alternativer Verbrennungsmotor, der 1816 von Robert Stirling erfunden wurde. Die Funktionsweise des Motors wird im thermodynamischen Zyklus von Stirling beschrieben.

Der Stirling-Motor ist eine Weiterentwicklung der Heißluftmotoren, die in England während der ersten industriellen Revolution eingesetzt wurden. Insbesondere betraf die Erfindung von Stirling die Einführung einer Wärmerückgewinnungseinheit, die es ermöglichte, die Leistung des Motors signifikant zu verbessern.

Ericsson-Zyklus

Der Ericsson-Zyklus ist nach John Ericsson benannt, der Wärmemaschinen auf der Grundlage mehrerer thermodynamischer Zyklen entwarf und baute. J. Ericsson hat zwei zyklische Wärmemaschinen erfunden und darauf aufbauend praktische Maschinen entwickelt. Sein erster Zyklus ist als "geschlossener Brayton-Zyklus" bekannt, während sein zweiter Zyklus "Ericsson-Zyklus" genannt wird.

Der Ericsson-Zyklus ist ein idealer thermodynamischer Zyklus, der aus vier reversiblen Prozessen, zwei isothermen Transformationen und zwei isobaren Transformationen besteht. Dies beschreibt den theoretischen Betriebszyklus eines Thermomotorentyps, der als Ericsson-Motor bezeichnet wird. Der Ericsson-Zyklus hat Ähnlichkeiten mit anderen Hauptzyklen, wie dem Stirling-Zyklus und dem Brayton-Zyklus.

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Geändert am: 17. Juni 2019