Seuraa 
Viestejä84

MItä enemmän ilmaa puristetaan kokoon ennen palamistapahtumaa, niin sitä paremmin polttoaineen lämpösisältömuuttuu liike-energiaksi lämpövoimakoneessa.
Mutta mitä oikeasti tapahtuu? Polttoaineen lämpösisältö lämpölaajentaa kaasua sylinterissä. Polttoaineen lämpöarvo pysyy samana luonnollisestikin, tapahtuipa palaminen 1 tai 1000 baarin paineessa. Paineen nostaminen lisää ilman lämpötilaa suoraan suhteessa, kaasulakien mukaan, eli saadaan suurempi dT, jonka Carnot:n hyötysuhdekaava sanoo myös, että lämpövoimakoneen hyötysuhde on sitä parempi, mitä suurempi lämpötilaero on.

Tapahtuuko sama hyötysuhteen nouseminen, jos polttoaineen lämpösisältö tuodaankin kuvitteellisesti sylinteriin ulkopuolelta juuri oikealla hetkellä, eikä palaminen tapahdukaan sylinterin sisällä?

Vai pitääkö mennä molekyylien välisiin suhteisiin, jotta tämän voisi ymmärtää? Korkeammassa paineessa molekyylit ovat lähempänä toisiaan, ja liikenopeuskin lienee suurempi. Miksi palaminen tässä tilanteessa antaisi paremman hyötysuhteen lämmön muuttumiseksi liike-energiaksi?

Puristustahtihan on ulkopuolelta tuotua työtä sylinteriin, joka saadaan takaisin kun tulee työtahti. Tilanne tämän puristamisen energian kulutuksen kanssa on siis +/- nolla teoriassa.

Polttoaineen ja ilman parempi sekoittuminen ei ole vastaus tähän. Toki näissä on käytännön rajat, mutta teoria kiinostaa nyt.

  • ylös 2
  • alas 0

Sivut

Kommentit (135)

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Diam
Seuraa 
Viestejä4280

Eikö se tule fluidin entalpiasisällöstä.

Mies kysyi kaiulta: Ostanko Nuhvin vai Majorin? ja kaiku vastasi: VAI MAJORIN!

Kontra1
Seuraa 
Viestejä7575

Eiköhän Googlaamalla löydy vastas kysymykseesi, mutta tässä aikanaan tehokkain lämpövoimakone.

Concorden Olympus-moottori oli aikanaan tehokkain  lämpövoimakone 43% hyötysuhteella.  Nykyisten liikennekoneiden puhallinmoottorien hyötysuhde on luokkaa 40%  - tehokkaimmat saattavat tuohon 43 %:iin juuri ja juuri parhaimmillaan yltää.

Olympus-moottorin ahtimien painesuhde OPR yliäänimatkalennolla oli  82,1 :1 , kun nykyisten liikennekoneiden moottoreiden painesuhde parhaimmillaan ylittää 50:1.  Tosin Olympus-moottorin painesuhde moottori paikallaan oli alhainen - vain 15,5 :1 . 

Mielenkiintoinen yksityiskohta Olympuksen korkeapaineahtimen rakenteessa oli viimeisten ahdinsiipien materiaali, nikkeliseos, jota käytetään turbiinisiivissä mm. korkean sulamislämpötilan vuoksi. Eli ilma kuumeni ahtimessa puristuessaan tuossa suhteessa 82:1 niin kuumaksi, että ahtimen tavanomaiset titaanisiivet olisivat pehmenneet.

Epäilen, että nykyisinkään pystyttäisiin rakentamaan sellaista 2 Machin liikennekoneen moottoria, jonka hyötysuhde  juurikaan tuosta 43 %:sta nousisi.

Kun Concorden moottoreiden bruttoteho polttoaineenkulutuksen perusteella oli 270 MW, nettoteho oli 0,43 x 270 MW = 116 MW.

Liikennekoneessa Convair Metropolitan (52 +4 henk.) oli 2 kpl  2500 hp mäntämoottoria, eli yhteensä 3,7 MW. Concordessa oli siten 31,4  kertainen teho Convairiin verrattuna. 

https://en.wikipedia.org/wiki/Rolls-Royce/Snecma_Olympus_593

Vierailija

Eipä nykyään kyetä valmistamaan F1 rakettimoottoreitakaan, mutta nykymoottorien osien määrä on pudonnut 5000:sta 40:n.

Nature
Seuraa 
Viestejä10777

Tuossa periaate

http://www02.oph.fi/etalukio/opiskelumodulit/fysiikka/fysiikka4/5/5.lkon...

joten ei ole merkistystä sillä mten kuuma- ja kylmäsäiliö toteutetaan, hyötysuhde on kuitenkin (T1 - T2) / T2, absoluuttisina lämpötiloina (K).

Mitä korkeampi on puristussuhde, sitä korkeampi on lämpötila palamisen alkaessa ja mitä lähempänä palamisen aikana molekyylit toisiaan ovat sitä tehokkaampaa on luonnollisesti palaminenkin. Palotilan pienentyminen johtaa suhteellisestoi korkeampaan loppupaineeseen ja -lämpötilaan. Paineen- ja lämpötilan kasvaessa kierron aikaisen prosessin työ lisääntyy suhteellisesti.

Suorassa suhteessa pusristussuhteeseen muutos ei kuitenkaan tapahdu koska lämpötila- ja paine lisääntyvät myös jättöpuolella virtausten voimistumisesta ym. vastuksista johtuen.

Vastaukseni ei pyrkinyt olemaan tyhjentävä, mutta noista asiosta lähinnä on kyse.

Diam
Seuraa 
Viestejä4280

Tarek Tiittasen Mekaanikon käsikirja s21, löytyy pdf:nä.

Mies kysyi kaiulta: Ostanko Nuhvin vai Majorin? ja kaiku vastasi: VAI MAJORIN!

Kontra1
Seuraa 
Viestejä7575

Maalaisjärjellä pääteltynä turbolla puristuspaineen nosto lisää mäntämoottorin vääntömomentuttia ja nostaa hyötysuhdetta.

Oletetaan, että polttomoottori puristaa ilmaa tiettyyn paineeseen ja ruiskutetaan sinne tietty määrä polttoainetta. Kun ilma joka sylinterissä oli pakkautuneena, laajenee polton kuumuudessa, se työntää mäntää tietyllä voimalla.

Nyt turbolla työnnetään kaksinkertainen määrä ilmaa sylinteriin ja ruiskutetaan sama määrä polttoainetta sylinteriin. Nyt kun ilmaa on kaksinkertainen määrä pakkautuneena sylinteriin, joka kuumetessaan nostaa paineen noin kaksinkertaiseksi, ja työntää mäntää kaksinkertaisella voimalla. Siis vaikka palaminen vaatii vain saman verran happea, kaksinkertainen ilmamäärä laajetessaan tuottaa kaksinkertaisen paineen.

Tämä siis vain periaatteessa, kun en tunne prosessiin vaikuttavia muita tekijöitä. Sanotaan, että turbolla työnnetyssä kovemmassa paineessa ruiskutettu polttoaine palaisi tehokkaammin/täydellisemmin, ja poltto olisi kuumempi sen vuoksi eli käyttäisi enemmän happea tehokkaammin, mutta tämä on vain arvailua.

Suihkumoottorissa ilmiö olisi vastaava. Siinä ahtimella myös nostetaan polttokammioon syötettävän ilman painetta, mutta ahdinpaine on nostetava vähintään yhtä suureksi, kuin paine on polttokammiossa polttoaineen palaessa, muuten ahdinilma ei pääse työntymään polttokammioon. Polttokammiossa palamaton kuumentunut ilma laajetessaan tekee sen työn sitten tubiinissa  syöksyessään kovalla vauhdilla pyörivän tubiinin siipiä vasten ja niiden välistä synnyttäen siipiin kohdistuvan reaktiovoiman. Nämä voimat tuottavat turbiinin roottoriakseliin vääntömomentin, joka pyörittää ahdinta, ja puhallinta ja syöksyessään ulos suihkusuuttimesta tuottaa reaktiovoiman moottorille suuremman puhallinsuihkun reaktiovoiman lisäksi.

111
Seuraa 
Viestejä3318

Laajenevan Maapallon pinnan ja keskustan välisellä alueella on enemmän laajenevia atomien ytimiä kuin laajenevan Kuun pinnan ja keskustan välisellä alueella.

Kun kaikki laajenevat protonit ja neutronit laajenevat yhtä nopeasti, on kiihtyvyys pois päin laajenevan Maapallon keskustasta nopeampaa kuin Kuun pinnalla pois päin Kuun keskustasta.

Muitakin tekijöitä on tietysti olemassa, ne vaikuttavat koettuun / havaittavaan ns. painovoimaan ja ne pitää ottaa huomioon jos haluaa ymmärtää kokonaisuuden, mutta tuo ylläoleva liittyy omalla tavallaan avaukseen.

🤔

Ikuista työntävän voiman kierrätystä äärettömässä 3 D avaruudessa joka ei todellakaan laajene tai kaareudu. Laajeneva avaruus on keisari alasti!!!

Kontra1
Seuraa 
Viestejä7575

muokkasin korjasin kommennittia 9

Puristuspaineen nosto lisää polttomoottorin tehoa ja hyötysuhdetta (maalaisjärjellä)

Mäntämoottorin vääntömomentti hyötysuhde nousee

Oletetaan, että polttomoottori puristaa ilmaa tiettyyn paineeseen ja ruiskutetaan sinne tietty määrä polttoainetta. Kun paloon osallistumaton ilma, joka sylinterissä oli pakkautuneena laajenee palokaasun ohella  polton kuumuudessa, se työntää mäntää tietyllä voimalla.

Turbolla työnnetään kaksinkertainen määrä ilmaa sylinteriin ja ruiskutetaan sama määrä polttoainetta sylinteriin. Nyt kun ilmaa on kaksinkertainen määrä pakkautuneena sylinteriin, se kuumetessaan nostaa paineen noin kaksinkertaiseksi, ja työntää mäntää kaksinkertaisella voimalla. Siis vaikka palaminen vaatii vain saman verran happea, kaksinkertainen ilmamäärä laajetessaan tuottaa kaksinkertaisen paineen.

Tämä siis vain periaatteessa, kun en tunne prosessiin vaikuttavia muita tekijöitä.

Käsitykseni on, että turbolla työnnetyssä kovemmassa paineessa ruiskutettu polttoainekin  palaisi tehokkaammin/täydellisemmin, ja poltto olisi kuumempi sen vuoksi, eli happea käytettäisiin tehokkaammin. 

Puhallinsuihkumoottorin hyötysuhde nousee

Suihkumoottorissa ilmiö olisi vastaava. Siinä ahtimella myös nostetaan polttokammioon syötettävän ilman painetta, mutta ahdinpaine on nostettava vähintään yhtä suureksi, kuin paine on polttokammiossa polttoaineen palaessa siellä, muuten ahdinilma ei pääsisi työntymään polttokammioon. Polttokammiossa paloon osallistumaton kuumentunut ilma laajetessaan tekee sen työn sitten turbiinissa syöksyessään kovalla vauhdilla pyörivän turbiinin siipiä vasten ja niiden välistä synnyttäen siipiin kohdistuvan reaktiovoiman. Nämä voimat tuottavat turbiinin roottoriakseliin vääntömomentin, joka pyörittää ahdinta, ja puhallinta ja syöksyessään ulos suihkusuuttimesta tuottaa reaktiovoiman moottorille turbiinin ohivirtauskanavassa virtaavan puhallinsuihkun reaktiovoiman lisäksi.

Kun ahtimen painesuhde OPR saadaan nousemaan, enemmän kuumaa laajenevaa ilmaa saadaan virtaamaan polttokammiosta turbiinille, ja teho ja hyötysuhde nousee.

Kontra1
Seuraa 
Viestejä7575

Kysymykseesi: Puristuspaineen nostaminen parantaa lämpövoimakoneen hyötysuhdetta aina, mutta miksi?

Yhdellä lauseella vastaus: Ylimääräisen palamiseen osallistumattoman ilman kuumeneminen.

Ilmassa on

typpeä 78,084 %

happea 20,946 %

argonia 0,934 %

muita kaauja 0,036 %

Huomaa, että ilmassa on 79 % muita kaasuja kuin happea. On siinä ilmaa mitä lämmittää, eikä palamisessa kaikki  happi pala loppuun.

Esimerkiksi  hävittäjien jälkipolttoon riittää vielä  mainiosta happea, mutta kun siinä ei ole enää painetta ilman laajentumkiseen, palaminen on tehotonta, eikä jälkipolltoa voi käyttää kuin hyvin säästelijäästi. 

Nature
Seuraa 
Viestejä10777

Turbon avulla ilmaa saadaan sylinteriin enemmän, eli saadaan parempi täytös. Ilman suhteellinen määrä polttoaineeseen nähden pysyy samana tai voi olla vain hieman pienempi (ilmakerroin ei paljoa muutu). Suuremmasta ilmamäärästä johtuen polttoainetta syötetään enemmän, jolloin vastaavasti tehty työ aikayksikköä kohden (eli teho) kasvaa. Työn ollessa teho ajalla kerrottuna, polttoainetta ei kuitenkaan kulu yhtään enempää (vaan itse asiassa hieman vähemmän) tiettyä työmäärää esim. ajettua kilometriä kohden. Turboa tosin saatetaan käyttää hieman reippaammin (esim. kiihdytyksissä) kuin ns. vapaasti hengiittävää moottoria, tällöin todellinen kulutus saattaa olla suurempi.

Typen kuumentuminen tietysti vaikuttaa kaasujen laajenemiseen, mutta ei sinällään osallistu työn tekoon. Typpi heikentää moottorin tehoa sitomalla lämpöä pakokaasuihin. Pakokaasuissa on joka tapauksessa hiilidioksidia ja vettä kaasuina. Eli jos typpi olisi mahdollista korvata hapella, moottorista saataisiin paljon enemmän tehoa alhaisemmallakin puristussuhteella.

Kontra1
Seuraa 
Viestejä7575

Nature kirjoitti:
Turbon avulla ilmaa saadaan sylinteriin enemmän, eli saadaan parempi täytös. Ilman suhteellinen määrä polttoaineeseen nähden pysyy samana tai voi olla vain hieman pienempi (ilmakerroin ei paljoa muutu). Suuremmasta ilmamäärästä johtuen polttoainetta syötetään enemmän, jolloin vastaavasti tehty työ aikayksikköä kohden (eli teho) kasvaa. Työn ollessa teho ajalla kerrottuna, polttoainetta ei kuitenkaan kulu yhtään enempää (vaan itse asiassa hieman vähemmän) tiettyä työmäärää esim. ajettua kilometriä kohden. Turboa tosin saatetaan käyttää hieman reippaammin (esim. kiihdytyksissä) kuin ns. vapaasti hengiittävää moottoria, tällöin todellinen kulutus saattaa olla suurempi.

Typen kuumentuminen tietysti vaikuttaa kaasujen laajenemiseen, mutta ei sinällään osallistu työn tekoon. Typpi heikentää moottorin tehoa sitomalla lämpöä pakokaasuihin. Pakokaasuissa on joka tapauksessa hiilidioksidia ja vettä kaasuina. Eli jos typpi olisi mahdollista korvata hapella, moottorista saataisiin paljon enemmän tehoa alhaisemmallakin puristussuhteella.

Olet siis sitä mieltä, että palamiseen osallistunut kuumentunut ylimääräinen ilma ei ole turbon idea.

Jos oletaan ettei ilman ja polttoaineen suhde muutu turbottomaan verrattuna, eihän sitä tehoa saada samalla polttoainemäärällä yhtään enempää irti. Täytyyhän palaminen silloin olla jollakin tavalla tehokkaampaa, että samasta polttoainemäärästä täytyy saada enemmän lämpöä. Eli turbottoman moottorin polttoainetta jää palamatta, tai se palaa jotenkin epätäydellisesti.

Nature
Seuraa 
Viestejä10777

Kontra1 kirjoitti:
Nature kirjoitti:
Turbon avulla ilmaa saadaan sylinteriin enemmän, eli saadaan parempi täytös. Ilman suhteellinen määrä polttoaineeseen nähden pysyy samana tai voi olla vain hieman pienempi (ilmakerroin ei paljoa muutu). Suuremmasta ilmamäärästä johtuen polttoainetta syötetään enemmän, jolloin vastaavasti tehty työ aikayksikköä kohden (eli teho) kasvaa. Työn ollessa teho ajalla kerrottuna, polttoainetta ei kuitenkaan kulu yhtään enempää (vaan itse asiassa hieman vähemmän) tiettyä työmäärää esim. ajettua kilometriä kohden. Turboa tosin saatetaan käyttää hieman reippaammin (esim. kiihdytyksissä) kuin ns. vapaasti hengiittävää moottoria, tällöin todellinen kulutus saattaa olla suurempi.

Typen kuumentuminen tietysti vaikuttaa kaasujen laajenemiseen, mutta ei sinällään osallistu työn tekoon. Typpi heikentää moottorin tehoa sitomalla lämpöä pakokaasuihin. Pakokaasuissa on joka tapauksessa hiilidioksidia ja vettä kaasuina. Eli jos typpi olisi mahdollista korvata hapella, moottorista saataisiin paljon enemmän tehoa alhaisemmallakin puristussuhteella.

Olet siis sitä mieltä, että palamiseen osallistunut kuumentunut ylimääräinen ilma ei ole turbon idea.

Jos oletaan ettei ilman ja polttoaineen suhde muutu turbottomaan verrattuna, eihän sitä tehoa saada samalla polttoainemäärällä yhtään enempää irti. Täytyyhän palaminen silloin olla jollakin tavalla tehokkaampaa, että samasta polttoainemäärästä täytyy saada enemmän lämpöä. Eli turbottoman moottorin polttoainetta jää palamatta, tai se palaa jotenkin epätäydellisesti.

 

Kyse on siitä että sitä polttoainetta on mahdollista syöttää enemmän, kun palamisilmaa puristetaan turbon avulla sylinteriin enemmän. Savukaasujen määrä (ml. typpiylimäärä) toki lisää liike-energiallaan sitten turbon tehoa, mutta ei se ilma sinällään oleva se autuaaksi tekevä asia vaan happi, joka sen polttoaineen palamisen mahdollistaa.

Kontra1
Seuraa 
Viestejä7575

Nature kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
Nature kirjoitti:
Turbon avulla ilmaa saadaan sylinteriin enemmän, eli saadaan parempi täytös. Ilman suhteellinen määrä polttoaineeseen nähden pysyy samana tai voi olla vain hieman pienempi (ilmakerroin ei paljoa muutu). Suuremmasta ilmamäärästä johtuen polttoainetta syötetään enemmän, jolloin vastaavasti tehty työ aikayksikköä kohden (eli teho) kasvaa. Työn ollessa teho ajalla kerrottuna, polttoainetta ei kuitenkaan kulu yhtään enempää (vaan itse asiassa hieman vähemmän) tiettyä työmäärää esim. ajettua kilometriä kohden. Turboa tosin saatetaan käyttää hieman reippaammin (esim. kiihdytyksissä) kuin ns. vapaasti hengiittävää moottoria, tällöin todellinen kulutus saattaa olla suurempi.

Typen kuumentuminen tietysti vaikuttaa kaasujen laajenemiseen, mutta ei sinällään osallistu työn tekoon. Typpi heikentää moottorin tehoa sitomalla lämpöä pakokaasuihin. Pakokaasuissa on joka tapauksessa hiilidioksidia ja vettä kaasuina. Eli jos typpi olisi mahdollista korvata hapella, moottorista saataisiin paljon enemmän tehoa alhaisemmallakin puristussuhteella.

Olet siis sitä mieltä, että palamiseen osallistunut kuumentunut ylimääräinen ilma ei ole turbon idea.

Jos oletaan ettei ilman ja polttoaineen suhde muutu turbottomaan verrattuna, eihän sitä tehoa saada samalla polttoainemäärällä yhtään enempää irti. Täytyyhän palaminen silloin olla jollakin tavalla tehokkaampaa, että samasta polttoainemäärästä täytyy saada enemmän lämpöä. Eli turbottoman moottorin polttoainetta jää palamatta, tai se palaa jotenkin epätäydellisesti.

 

Kyse on siitä että sitä polttoainetta on mahdollista syöttää enemmän, kun palamisilmaa puristetaan turbon avulla sylinteriin enemmän. Savukaasujen määrä (ml. typpiylimäärä) toki lisää liike-energiallaan sitten turbon tehoa, mutta ei se ilma sinällään oleva se autuaaksi tekevä asia vaan happi, joka sen polttoaineen palamisen mahdollistaa.

Et lukenut ajatuksella minun kommenttiani. 

Kontra1
Seuraa 
Viestejä7575

Nature kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
Nature kirjoitti:
Turbon avulla ilmaa saadaan sylinteriin enemmän, eli saadaan parempi täytös. Ilman suhteellinen määrä polttoaineeseen nähden pysyy samana tai voi olla vain hieman pienempi (ilmakerroin ei paljoa muutu). Suuremmasta ilmamäärästä johtuen polttoainetta syötetään enemmän, jolloin vastaavasti tehty työ aikayksikköä kohden (eli teho) kasvaa. Työn ollessa teho ajalla kerrottuna, polttoainetta ei kuitenkaan kulu yhtään enempää (vaan itse asiassa hieman vähemmän) tiettyä työmäärää esim. ajettua kilometriä kohden. Turboa tosin saatetaan käyttää hieman reippaammin (esim. kiihdytyksissä) kuin ns. vapaasti hengiittävää moottoria, tällöin todellinen kulutus saattaa olla suurempi.

Typen kuumentuminen tietysti vaikuttaa kaasujen laajenemiseen, mutta ei sinällään osallistu työn tekoon. Typpi heikentää moottorin tehoa sitomalla lämpöä pakokaasuihin. Pakokaasuissa on joka tapauksessa hiilidioksidia ja vettä kaasuina. Eli jos typpi olisi mahdollista korvata hapella, moottorista saataisiin paljon enemmän tehoa alhaisemmallakin puristussuhteella.

Olet siis sitä mieltä, että palamiseen osallistunut kuumentunut ylimääräinen ilma ei ole turbon idea.

Jos oletaan ettei ilman ja polttoaineen suhde muutu turbottomaan verrattuna, eihän sitä tehoa saada samalla polttoainemäärällä yhtään enempää irti. Täytyyhän palaminen silloin olla jollakin tavalla tehokkaampaa, että samasta polttoainemäärästä täytyy saada enemmän lämpöä. Eli turbottoman moottorin polttoainetta jää palamatta, tai se palaa jotenkin epätäydellisesti.

 

Kyse on siitä että sitä polttoainetta on mahdollista syöttää enemmän, kun palamisilmaa puristetaan turbon avulla sylinteriin enemmän. Savukaasujen määrä (ml. typpiylimäärä) toki lisää liike-energiallaan sitten turbon tehoa, mutta ei se ilma sinällään oleva se autuaaksi tekevä asia vaan happi, joka sen polttoaineen palamisen mahdollistaa.

Verrataan samaa moottoria ilman turboa ja turbolla.

Kun sanot, että turboon syötetään enemmän poltoainetta, niin tottakai tehoa tulee enemmän.

Mutta kun syötetään ihan sama määrä polttoainetta ja kaksinkertainen määrä ilmaa, ja uskotaan sen palavan yhtä täydellisesi lämpöarvolla 43 MJ/kg,  tehoa ei voi tulla yhtään enempää, ellei palamiseen osallistumaton ilmamäärä lämmetessään lisää painetta sylinterissä.

Paljonko se lisää painetta? Polton tuottama kuumennus turbossa tuskin kuumentaa ilmaa yhtä paljon kuin turbottomassa, kun ilmaa on kaksinkertainen määrä, mutta toisaalta puristustahdin aikana suurempi ilmamäärä kuumenee kuumemmaksi.

cotton
Seuraa 
Viestejä84

Turbo tekee asian vielä mutkikkaammaksi toisaalta. Toki se parantaa moottorin termistä hyötysuhdetta, Carnot:n mukaisesti. Pakolämpö laskee jolloin dT tulee korkeammaksi, ja hyöty on parempi. Se on vähän mitä hautaan: turbolla saadaan pyttyyn enemmän happea ja tällöin voidaan lisätä polttoaineen määrää. =Pienestäkin koneesta enemmän tehoa irti.
Esim. Laivakoneissa turbo on nimenomaan vain taloudellisuutta varten, koska se nostaa hyötysuhdetta.

Kontra1
Seuraa 
Viestejä7575

cotton kirjoitti:
Turbo tekee asian vielä mutkikkaammaksi toisaalta. Toki se parantaa moottorin termistä hyötysuhdetta, Carnot:n mukaisesti. Pakolämpö laskee jolloin dT tulee korkeammaksi, ja hyöty on parempi. Se on vähän mitä hautaan: turbolla saadaan pyttyyn enemmän happea ja tällöin voidaan lisätä polttoaineen määrää. =Pienestäkin koneesta enemmän tehoa irti.
Esim. Laivakoneissa turbo on nimenomaan vain taloudellisuutta varten, koska se nostaa hyötysuhdetta.

Se minua askarruttaa, palaako sama polttoainemäärä sylinterissä täydellisesti molemmissa moottoreissa niin, että lämpöarvo 43 MJ/kg saavutetaan kummassakin, ja yhtä nopeasti? Onko palamisen nopeudella oleellinen merkitys turbon paremmuudessa.

Suihkuturbiinin kirjassa mainittiin, että ahtimella ilmaa puristamalla nostetaan ilman tiheyttä tehostamaan polttoaineen nopeaa ja täydellistä palamista.

cotton
Seuraa 
Viestejä84

Katsoin keskipaineen. Mielestäni se ei kuitenkaan anna vastausta kysymykseeni. Eli miksi samasta polttoainemäärästä saadaan muutettua enemmän mekaanisesti työksi, kun polttaminen tehdään korkeammassa paineessa.
Asia on päässäni simppeli, jos ajatellaan paineen nostamiseen käytettyä energiaa: tällöin työtahdin aikana akselitehoksi tai männän liikkeeksi muuttuu paineen nostamisen energia (puristaminen)+ palamisesta saatu paineen nousu.
Mutta lopunperin kuitenkin polttoaineen lämpösisältö on sama joka tapauksessa, eikä moottoriin tuoda mitään ylimääräistä puristusenergiaa.
Tämä kysymyshän on ilmeisesti hieman sama, kuin kysyisi miksi Carnot:n kaavan mukaan hyötysuhde nousee lämpötilaerojen kasvaessa. Vaikkakin lämpötila terminä tarkoittaa aineeseen sitoutunutta liike-energiaa suoraan. Carnot osaa Aina kun kylmän ja kuuman lämpötilaero on puolet suhteessa abs. Nollapisteeseen, tulee 50%hyötysuhde lämmöstä liikkeeksi. 10K Ja 20K eff.= 0.5 Tai 500K Ja 1000K antaa myös eff. 0.5 . Kyseessä on kaasut, niin ilmeisesti sama määrä lämpöä mahtuu kylmässä 10 Kelvin lämpötilaeroon, kuin lämpimämmässä 500 K:n lämmittämiseen , kun kaasu on harvempaa, eli massaa vähemmän per tilavuus.
Äh, ei tämäkään selitä miksi hyötysuhde nousee lämpötilaero kasvaessa. 😅

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Suosituimmat