গ্যাস টারবাইন বা বিমান ইঞ্জিনে দক্ষতা

Question

প্রবাহের তাপমাত্রা বৃদ্ধির জন্য বেশিরভাগ আধুনিক বিমান ইঞ্জিনগুলি, যেমন উইকিপিডিয়া থেকে নীচে চিত্রিত একটি হিসাবে দেখানো হয়েছে , বেশ কয়েকটি সংক্ষেপক পর্যায় দ্বারা গঠিত যা একটি টারবাইন (বা বেশ কয়েকটি) দ্বারা চালিত হয় এবং প্রবাহের তাপমাত্রা বাড়ানোর জন্য একটি জ্বলন চেম্বারের অভ্যন্তরে থাকে।

সাধারণভাবে, নির্মাতারা এবং ডিজাইনারগুলি দক্ষতা বৃদ্ধির জন্য সংকোচন অনুপাত বাড়ানোর পাশাপাশি জ্বলন তাপমাত্রার উপরে মনোনিবেশ করে।

আমার প্রশ্নটি হ'ল নিখুঁত গ্যাসের মতো অনুমানগুলি সরলকরণের অধীনে, শক্তির কোনও ক্ষতি বা ঘর্ষণ এবং ধ্রুবক খাঁড়ি তাপমাত্রা এবং বেগ: এই থার্মোডাইনামিক চক্রের দক্ষতা কীভাবে মূল্যায়ন করা হয়? একটি চাপ বা তাপমাত্রা বৃদ্ধি থেকে দক্ষতা অর্জনের পরিমাণ কীভাবে বাড়ানো যায়?

Comments

+1 দুর্দান্ত প্রশ্ন। কিছুটা সম্পর্কিত: জেট ইঞ্জিন থ্রাস্ট রিভার্সারগুলি কতটা দক্ষ?

— ক্রিস মোলার

Answer 1

গ্যাস টারবাইনগুলি ব্রায়টন চক্র ব্যবহার করে মডেল করা হয় যা সবচেয়ে সহজ ক্ষেত্রে থাকে:

1. আইসেনট্রপিক সংকোচনের (একটি সংক্ষেপক)
2. ধ্রুবক চাপ তাপ সংযোজন (দহন চেম্বার)
3. আইসেন্ট্রোপিক সম্প্রসারণ (একটি টারবাইনে)
4. ধ্রুব চাপ তাপ প্রত্যাখ্যান

যেহেতু দক্ষতা নেট আউটপুট ওয়ার্ক / হিট ইনপুট হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, দক্ষতা সহজেই নীচে চক্রের রাজ্যের তাপমাত্রার সাথে সম্পর্কিত হতে পারে:

1-2 এবং 3-4 প্রক্রিয়াগুলি আইসেন্ট্রোপিক এবং পি 2 = পি 3 এবং পি 4 = পি 1। এভাবে:

এবং পরিশেষে দক্ষতা তারপরে নিম্নলিখিতভাবে সংকোচন অনুপাতের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে:

তবে বেশিরভাগ গ্যাস টারবাইনগুলি এই সাধারণ তাত্ত্বিক আদর্শ অবস্থার উপর আইসেন্ট্রপিক সংক্ষেপণ এবং প্রসারণ, ধ্রুবক চাপ তাপ সংযোজন, একক পর্যায়ে সংকোচনের এবং একক পর্যায়ে সম্প্রসারণ হিসাবে কাজ করে না। এবং এই জাতীয় ক্ষেত্রে মডেলিং এবং দক্ষতা বিশ্লেষণ আদর্শ চক্রের তুলনায় অনেক জটিল।

শব্দ সংক্ষেপ:

• $w_{net}$ : মেকানিকাল নেট ওয়ার্ক, টারবাইন পাওয়ার বিয়োগ কমপ্রেসার শক্তি
• $q$ : তাপ, সংযোজন বা প্রত্যাখ্যান। = তাপ সংযোজন এবং = তাপ প্রত্যাখ্যান$q_{in}$$q_{out}$
• $k$ : নির্দিষ্ট তাপ অনুপাত$Cp/Cv$

Comments

আপনার গাণিতিক স্বরলিপি বলতে আসলে কী বোঝাতে পারে? উদাহরণস্বরূপ, শেষ এক্সপ্রেশন কে কি ? কি W বা কুই ?

— নিকোলাস

@ নিকোলাস আপডেট হয়েছে

— অ্যালগো

@ নিকোলাস আমি ইউনুস সেঞ্জেলের বই: থার্মোডায়নামিক্স - একটি ইঞ্জিনিয়ারিং পদ্ধতির সুপারিশ করতে চাই যেখানে আপনি ব্রেটন চক্র সম্পর্কে আরও দুর্দান্ত বিশদ পেতে পারেন।

— অ্যালগো

Answer 2

সংক্ষেপণের অনুপাতের উন্নতি করার একটি বিষয় হ'ল এটি বার্নের গতি বাড়িয়ে তুলবে এবং সম্পূর্ণ জ্বলবে এবং নির্গমনিত জ্বালানী / কণার শতকরা হারকে কমিয়ে দেবে।

বর্ধিত সংকোচনের ফলে এক্সস্টাস্ট টারবাইনের জন্য উচ্চতর সম্প্রসারণ অনুপাতও মঞ্জুরি দেয় যা শক্তি বৃদ্ধি করবে। মানক পিস্টন ভিত্তিক ইঞ্জিনগুলিকে সংক্ষেপণের অনুপাতগুলি কীভাবে প্রভাবিত করে এটি এর অনুরূপ।

Comments

প্রশ্নের শারীরিক অন্তর্দৃষ্টি জন্য আপনাকে ধন্যবাদ। আমি ভাবছিলাম যে এই লাভগুলি পরিমাপ করার কোনও "সহজ" উপায় আছে কিনা?

— নিকোলাস