Htan BMEGEENATMH 4 Gzkrfolyamatok Elmleti alapok Krfolyamatok rendszerezse

Hőtan BMEGEENATMH 4. Gázkörfolyamatok

Elméleti alapok Körfolyamatok rendszerezése Carnot- és egyenértékű Carnot-körfolyamat

Körfolyamatok �Folyamatos energiaátalakítás Inhomogenitás létrehozása, és fenntartása Korlátok: ▪ I. főtétel: mennyiségi ▪ II. főtétel: minőségi: a hő csak egy része alakítható munkává �Munkaszolgáltató (hőerőgép) Carnot, Joule-Brayton, Stirling, Ericsson, Otto, Diesel ▪ Termikus hatásfok, belső hatásfok �Munkát igénylő (munkagép) Hűtőgép, hőszivattyú ▪ Fajlagos hűtő teljesítmény ▪ Fajlagos fűtő teljesítmény TÁBLA!

Körfolyamatok összefoglalása T hőforrás Tbe 1 2 Tle 3 Tfel 1. 2. 3. 4. 5. fűtés 4 Tel Fűtőerőmű Hűtőgép Hőszivattyú Hűtőgép+Hőszivattyú Tfel Tm HF Ta Tle Tel HF környezet 5 hűtés Tfel S

Körfolyamatok �Munkaszolgáltató körfolyamatok Carnot-körfolyamat ▪ Egyenértékű Carnot-körfolyamat Dugattyús gépek (egygépes körfolyamatok) ▪ Stirling- körfolyamat ▪ Ericsson-körfolyamat Külső égésű ▪ Lenoir-körfolyamat ▪ Otto-körfolyamat ▪ Atkinson-körfolyamat Belső égésű ▪ Diesel-körfolyamat Többgépes körfolyamatok ▪ Joule-Brayton-körfolyamat �Munkát igénylő körfolyamatok

Carnot-körfolyamat �elméleti, nem megvalósítható, csak közelíthető �adott hőmérséklethatárok között a legnagyobb hatásfokú �hatásfoka független a körfolyamatot végző anyagtól Qbe T Tbe Tel Qle https: //www. youtube. com/watch? v=s 3 N_QJVuc. F 8 Qbe A D Qle B C S Termikus hatásfok: TÁBLA!

Egyenértékű Carnot-körfolymat Qbe T Tmax Qle T Tbe(S) Tel(S) Tmin ΔS S ΔS Egyenértékű Carnot-körf. termikus hatásfoka: TÁBLA! S

Valós gázkörfolyamatok Történeti sorrendben

Dugattyús gépek exp an zi Robert Stirling (1790 -1878) izo ter skót vallási vezető m) ó ( kom pr. (i zote rm) hőelvonás (izochor) hőközlés (izochor) STIRLING-körfolyamat (1816) külső égésű motor egyenértékű a Carnot-körfolyamattal

Dugattyús gépek ERICSSON-körfolyamat (1853) külső égésű motor egyenértékű a Carnot-körfolyamattal John Ericsson (1803 -1889) svéd-amerikai gépészmérnök

Dugattyús gépek LENOIR-körfolyamat (1858, 1860) belsőégésű motor üzemanyag: széngáz nincs kompresszió alacsony hatásfok Jean Joseph Étienne Lenoir belga mérnök (1822 -1900)

Dugattyús gépek a iab ad ) c o ( iz lés z ö ) us tik hőelvonás (izobár) r ho k ő h o r) á b on h lv őe (iz ás expanzió (adiabatikus) ( ió nz pa ex hőközlés (izochor) LENOIR-körfolyamat (1858, 1860)

Dugattyús gépek OTTO-körfolyamat (1861, 1862) belsőégésű, négyütemű szikragyújtású motor szabadalom: 1861 működő gép: 1862 Alphonse Beau de Rochas (1815 -1893) francia mérnök Nikolaus August Otto (1832 -1891) német mérnök

Dugattyús gépek ATKINSON-körfolyamat (1882, 1887) az expanzió- és a kompresszióviszony különböző magasabb hatásfok az Otto-motorhoz képest James Atkinson (1846– 1914) brit mérnök

Dugattyús gépek Atkinson-körfolyamat

Dugattyús gépek DIESEL-körfolyamat (1897) Rudolf Christian Karl Diesel (1858 -1913)

Többgépes körfolyamat BRAYTON-körfolyamat (1872) George Brayton (1830 -1892) amerikai gépészmérnök Eredeti ötlet: John Barber, 1791

Gázturbina BRAYTON-körfolyamatot megvalósító gép

Gázturbina