পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা কীভাবে ইঞ্জিনের দক্ষতা এবং জ্বালানী খরচকে প্রভাবিত করে?


13

আমি আমার পদার্থবিজ্ঞানের ক্লাস থেকে মনে রেখেছি যে তাপ-উত্স এবং তাপস্থাপকের ("তাপ প্রাপক") এর মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য যদি বড় হয় তবে আদর্শ-গ্যাস কার্নট ইঞ্জিন আরও কার্যকর ( http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/ hbase / thermo / carnot.html )।

এবং আমি সবসময় ভেবেছিলাম যে এই শক্তিটি বাস্তব জীবনের ইঞ্জিনগুলির জন্য প্রযোজ্য, তাই আমাকে স্বীকার করতে হবে, শীতের সময় আমি কম জ্বালানি খরচ আশা করি। হায়রে, আমি এখনও শীতের হিমের অর্থ সাশ্রয় শক্তি অনুভব করতে পারি নি।

তবে সম্ভবত আমার পরিমাপ ত্রুটিযুক্ত ছিল এবং অতিরিক্ত তাপ আরও সহজে বিকিরিত হলে দহন ইঞ্জিনগুলি আরও কার্যকর?

পিএস: আমি জানি যে একটি শীতল ইঞ্জিনের অর্থ আরও সান্দ্র / ঘন তেল। সুতরাং আমি ঠিক আমার মোটর শুরু করার পরে দক্ষতার একটি উল্লেখযোগ্য ক্ষতি (শক্তি, সত্যই) লক্ষ্য করেছি। ইঞ্জিনটি গরম এবং প্রস্তুত হয়ে গেলে আমি স্থিতিশীল পরিস্থিতিতে আরও আগ্রহী।


2
আপনার শীতকালীন জ্বালানীর ব্যবহারের একটি জটিলতা হ'ল শীতকালে গ্যাস স্টেশনগুলিতে বিক্রি হওয়া জ্বালানী মিশ্রণটি আলাদা। শীতকালীন মিশ্রিত গ্যাস আরও অস্থির, যানটি শুরু করার জন্য। এটি শক্তির ঘনও কম, তাই আপনি প্রতি ট্যাঙ্কে কম মাইল চালান। আপনি এখানে আরও পড়তে পারেন: itisscience.wordpress.com/2011/11/28/…
জেমস পামার

দুর্দান্ত প্রশ্ন। দুঃখের বিষয় যে আমি তাজা হয়ে গিয়েছিলাম। দেখে মনে হচ্ছে @ পলস্টার এটি পেরেক দিয়েছিলেন। :-)
ডুকাটিকিলার

উত্তর:


10

tl; dr: পরিবেষ্টিত বায়ু তাপমাত্রা সাধারণত ইঞ্জিন দক্ষতা বা জ্বালানী খরচ হস্তক্ষেপ করা উচিত নয়, তবে সামগ্রিক শক্তি আউটপুট প্রভাবিত করবে।

শক্তি আউটপুট সঙ্গে দক্ষতা বিভ্রান্ত করবেন না । এই দুটি পৃথক জিনিস। যখন আপনার গ্রহণের চার্জটি আরও ঘন হয়, আপনি এতে বেশি জ্বালানী নিক্ষেপ করতে পারেন এবং আরও শক্তি তৈরি করতে পারেন । ( দ্রষ্টব্য: ইঞ্জিন পরিচালন ব্যবস্থার ধারণাটি হ'ল জ্বালানী অনুপাতের একটি সাধারণ 14.6: 1 বায়ু বজায় রাখা হয়(এটিকে স্টোচিওমেট্রিক বা সংক্ষেপে "স্টোইক "ও বলা হয়)। এটি বায়ু এবং জ্বালানীর তথাকথিত "নিখুঁত" মিশ্রণ যেখানে কোনও অতিরিক্ত অক্সিজেন পরে না ফেলে সমস্ত জ্বালানি পুড়ে যায়। দুর্ভাগ্যক্রমে, স্টোকিক মিশ্রণটি সাধারণত পাওয়া যায় না। এটি ঘটে যা দুটি সমস্যার কারণে ঘটে যা উভয়ই জ্বলন প্রক্রিয়া চলাকালীন যে পরিমাণ তাপ তৈরি করে তা নিয়ে কাজ করে। প্রথমত, উত্তপ্ত জ্বলন বিস্ফোরণ ঘটায়। দ্বিতীয়ত, প্রায় 1700degF জ্বলন তাপমাত্রার উপরে, বায়ুতে নাইট্রোজেন যা ইঞ্জিনে আনা হয় (অক্সিজেনের সাথে - বায়ুতে ~ 78% নাইট্রোজেন এবং 20% অক্সিজেন থাকে) এবং পোড়া হয়। এটি এনও 2 বা নাইট্রোজেন ডাই অক্সাইড তৈরি করে। এটি একটি প্রধান বায়ু দূষণকারী এবং ক্যালিফোর্নিয়ায় 70 এর দশকে এসিড বৃষ্টির প্রাথমিক কারণ ছিল। আমাদের নিঃশ্বাস নেওয়াও খুব খারাপ - বাস্তবে বিষাক্ত))

এর ফ্লিপ দিকটি হ'ল দক্ষতা , যা ইঞ্জিনগুলির প্রসঙ্গে বোঝা যায় একই পরিমাণ জ্বালানী থেকে আরও ব্যবহারযোগ্য শক্তি পাওয়ার। ইঞ্জিনের দক্ষতার দিকে গত কয়েক দশকে দুর্দান্ত অগ্রগতি হয়েছে। টার্বো-চার্জিংয়ের মাধ্যমে তারা এটি সম্পাদন করার একটি উপায়। সাধারণ ভাষায়, টার্বো-চার্জিং তাপ শক্তিটি ব্যবহারের একটি উপায় যা অন্যথায় নিষ্কাশন প্রক্রিয়াতে ফেলে দেওয়া হয়। টার্বো এক্সস্টাস্ট গ্যাসগুলি থেকে তৈরি চাপ ব্যবহার করে বায়ু চার্জ বাড়িয়ে তুলতে সক্ষম, যা কম্পিউটারকে খাওয়ার চার্জে আরও বেশি জ্বালানী নিক্ষেপ করতে সহায়তা করে, ফলে আরও শক্তি তৈরি করে। এটি একটি খুব বড় "অন্যান্য" আলোচনার দিকে নিয়ে যেতে পারে, সুতরাং আমি এটি এখানে রেখে দেব। বলা বাহুল্য, সাধারণ আকাঙ্ক্ষার মাধ্যমে শক্তিটি এই পদ্ধতির মাধ্যমে আরও দক্ষতার সাথে তৈরি করা হয় এবং এভাবে ইঞ্জিন কম জ্বালানী দিয়ে আরও শক্তি তৈরি করতে পারে।

ইঞ্জিনের দক্ষতা উন্নত করার আরেকটি উপায় হ'ল ইঞ্জিনের সংকোচনের অনুপাত ( সিআর ) বাড়ানো । সিআর এর থাম্বের একটি সাধারণ নিয়ম, যুক্ত সিআর এর প্রতিটি পয়েন্টের জন্য আপনার পাওয়ার আউটপুট প্রায় 3% বাড়বে। আপনি যদি আরও জ্বালানী যুক্ত না করে পাওয়ার আউটপুট বাড়িয়ে থাকেন তবে এটি দক্ষতা বৃদ্ধি করে।

ইঞ্জিনের মধ্যে যাওয়া একটি শীতল বায়ু চার্জ হ্রাসকর হবে এবং এটি তার উষ্ণ অংশের চেয়ে আরও বেশি অক্সিজেন ধারণ করবে । আপনি আরও বেশি শক্তি তৈরি করতে আরও বেশি জ্বালানী ব্যবহার করছেন, এভাবে দক্ষতার কোনও বাড়তি সুবিধা নেই is

আপনি শীতকালীন প্রারম্ভকে অন্তর্ভুক্ত না করার পরামর্শ দেওয়ার পরেও এমন একটি কারণ রয়েছে যা আপনি এই সময়ের মধ্যে আরও ভাল জ্বালানি খরচ দেখতে পাবেন না। কারণ হ'ল কম্পিউটার প্রকৃতপক্ষে ইঞ্জিনের বর্ধিত স্থিতিশীলতার জন্য মিশ্রণে আরও বেশি জ্বালানী নিক্ষেপ করে (এটিকে সহজেই চালিয়ে যেতে সহায়তা করে - একটি শ্বাসরুদ্ধের মতো কার্বুরেটেড ইঞ্জিনে) এবং অনুঘটক রূপান্তরকারীটিকে উষ্ণতর করার জন্য এটি দ্রুত দক্ষতায় পৌঁছাতে সহায়তা করে দ্রুত।

আসলে, জ্বলন ইঞ্জিন বেশ একটু হতে পারে আরো দক্ষ যদি তারা করতে পারেন ব্যবহার এটা দীপক পরিবর্তে তাপ। মনে রাখবেন যে বিকিরিত তাপটি শক্তি হারিয়েছে । আপনি যদি আরও শক্তি উত্পাদন করতে বা একই দক্ষতা আরও দক্ষতার সাথে তৈরি করতে তাপকে কাজে লাগাতে পারেন তবে আপনি একসাথে সব থেকে ভাল।

আমি যে বিষয়টির কথা বলছি তা হেনরি "স্মোকি" ইউনিক নামে এক ব্যক্তি যে ধারণাটি 80 এর দশকের গোড়ার দিকে আয়ত্ত করেছিল is তিনি পঞ্চাশের দশকের গোড়ার দিকে রাল্ফ জনসনের সাথে জিএম-এ কাজ করার সময় একটি ধারণা নিয়ে কাজ করেছিলেন। একটি ধারণা গরম বাতাস ইঞ্জিন যা বায়ু 400degF প্রায় গরম করা হয়েছে homogenized(খুব ভাল মিশ্রিত) এমন একটি বিন্দুতে যেখানে এর বিস্ফোরণ হবে না। আপনি নিবন্ধটি পড়তে পারেন, তবে যানবাহনে এটি প্রায় না হওয়ার কারণটি দুইগুণ। প্রথমত, তারা এটিকে বল্ট-অন কিট হিসাবে তৈরি করার চেষ্টা করেছিল, তবে এটি করতে পারেনি কারণ এটি পিস্টন এবং রিংগুলির জন্য আপগ্রেড করা অংশগুলির প্রয়োজন ছিল, এটি কার্যকরভাবে "বল্টু অন" কিট হিসাবে তৈরি হয় না এবং এটি একটি তৈরি করে তোলে তারা যে দামের জন্য শুটিং করছিল তার চেয়ে অনেক বেশি ব্যয়বহুল। দ্বিতীয়ত, স্মোকি দুর্ভাগ্যক্রমে কিছু সময় আগে মারা গিয়েছিলেন। তিনি তাঁর বিবরণগুলি মাথায় রাখার সাথে সাথে তার অনেক গুলো রহস্যও তার সাথে মারা গেল। এটি সত্যই দুঃখজনক, কারণ তিনি কিছু সত্যই দুর্দান্ত কাজ করেছিলেন এবং বিপ্লবী উদ্ভাবন এবং ধারণা ছিল যা তাঁর সাথে মারা গিয়েছিল।

উষ্ণ বায়ু ইঞ্জিনটি শীতল বায়ু অন্তর্ভুক্তি এবং আপনার প্রশ্ন সম্পর্কে সাধারণ চিন্তার মুখে উড়ে যায়। সাধারণ জ্ঞান বলে যে শীতল বায়ু ইঞ্জিনের মধ্যে চলে যায়, আউটপুট তত ভাল। এবং এটি সাধারণভাবে ইঞ্জিনগুলির সাথে (আমরা আজকে কী বিবেচনা করি) মূলত সত্য (স্মোকির উত্তপ্ত এয়ার ইঞ্জিন আউটলেটর হিসাবে)।


1
হট এয়ার ইঞ্জিনটি দুর্দান্তভাবে প্রতারণা বলে মনে হচ্ছে।
Faro

যেভাবে আপনি কেবলমাত্র প্রচুর সংকোচনের অনুপাত বাড়িয়ে দক্ষতা অর্জন করতে পারবেন (এমনকি স্ব-দহনকে উপেক্ষা করছেন): একটি নির্দিষ্ট সময়ে আপনি সংকোচন করতে যে শক্তি ব্যবহার করেন তা এতটা দক্ষতার দ্বারা পরিশোধিত হয় না।
Faro

@ ওলাফএম - আপনাকে স্মোকি ইউনিকে তদন্ত করতে হবে যিনি প্রথম আদেশের খাঁটি যান্ত্রিক প্রতিভা ছিলেন। তার কৃতিত্বগুলি দেখুন তারপরে ফিরে আসুন এবং আমাকে প্রমাণ করুন তিনি একটি "প্রতারণা" ইঞ্জিন প্রস্তুত করেছিলেন। এই ধারণাটি "সাধারণ জ্ঞানের" মুখের দিকে উড়ে যাওয়ার অর্থ এই নয় যে তিনি একটি ছলনা তৈরি করেছিলেন। তিনি নিকোলা টেসলার ধারায় ছিলেন, তবে যান্ত্রিক দৃষ্টিকোণ থেকে ... আমি মনে করি দুর্ভাগ্যক্রমে তাঁর অনেক জ্ঞান তাঁর সাথে কবরে গিয়েছিল, যা উভয় ক্ষেত্রেই বিশ্বের জন্য দুঃখজনক ক্ষতি।
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

1
না, এটি পদার্থবিজ্ঞান। এটি কাজ করে না এবং এটি এমন একটি কেলেঙ্কারী হিসাবে পরিচিত । "স্মোকি ইউনিক কেলেঙ্কারী" পরীক্ষা করুন। আপনার স্বপ্ন নষ্ট করার জন্য দুঃখিত :) এটি ইতিমধ্যে গরম গ্যাসকে সংকুচিত করে ??? এটিকে সংকুচিত করার শক্তি তাপমাত্রার সাথে প্রচুর পরিমাণে বাড়ায়, উদাহরণস্বরূপ, টার্বোর পরে ইন্টারকুলারে বাতাস কেন শীতল হয়। আপনি কি পদার্থবিজ্ঞান এবং তাপবিদ্যুৎবিদ্যা এবং গ্যাসের সূত্রগুলি সম্পর্কে জানেন? একটি বেসিক ইঞ্জিনিয়ারিং ডিগ্রি যথেষ্ট। তবুও, এটি সম্পর্কে আপনার উত্তরের অংশটি পুরোপুরি প্রশ্নবিদ্ধ নয়। আপনার এটি যে কোনও ক্ষেত্রেই অপসারণ করা উচিত, যেহেতু এটি সম্পর্কিত নয় এবং এটি কোনও অতিরিক্ত দরকারী তথ্য সরবরাহ করে না।
ফারও

@ ওলাফএম - এটি আমার স্বপ্ন নয়, সুতরাং আপনি যা বিশ্বাস করতে চান তা বিশ্বাস করুন। বিজ্ঞান কেবল শেষ পরীক্ষার মতোই ভাল। যদি আপনি বলেছিলেন যে এটি কোনও কেলেঙ্কারী হয় - প্রমাণ করুন
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

5

কার্নোট চক্রের নিম্ন "শীতল দিক" আরও ভাল তাত্ত্বিক দক্ষতার দিকে পরিচালিত করে, নিশ্চিত, তবে আপনি কতটা গণনা করেছেন? একই 1000 কে জ্বলনের তাপমাত্রা সহ 10-20 কে-এর ঠান্ডা গ্রহণ চূড়ান্ত কার্যকারিতা 1% দ্বারা প্রভাবিত করে। এবং সেই দক্ষতা যে কোনও ক্ষেত্রেই 70%, সুতরাং আপনি অনুমান করতে পারেন যে আরও অনেকগুলি পরামিতি চূড়ান্ত দক্ষতা 25% এ কমিয়ে দিয়েছে, কারনোটের গাড়িতে সামান্য প্রাসঙ্গিকতা রয়েছে।

এবং যে কোনও ক্ষেত্রে, ইঞ্জিনটিকে একই "জ্বলন তাপমাত্রা চাইলে" নীচের "ঠান্ডা দিক" ব্যবহার করতে পুনরায় ইঞ্জিনিয়ার করতে হবে, কারণ যদি আপনি কেবল একটি সাধারণ ইঞ্জিনে খাওয়ার বাতাসকে কম করেন তবে আপনি একই পরিমাণে হ্রাস পাবে এছাড়াও "হট সাইড" তাপমাত্রা ", কার্যকারিতা আরও বেশি হ্রাস করে।

শীতকালে গাড়িগুলি বেশি জ্বালানী ব্যবহার করে কারণ বায়ু হ্রাসযুক্ত এবং আপনাকে এটিকে দূরে ঠেলে দিতে হবে, টায়ারের বেশি ঘর্ষণ রয়েছে এবং আপনাকে তাদের আরও শক্ত করে ঠেলে দিতে হবে, সংক্রমণে তেল আরও ঘন হয়ে যায় এবং আরও ক্ষতির কারণ হয়, আপনি গরম ব্যবহার করেন এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য যা শক্তি ব্যবহার করে (এটি অবশ্যই জ্বালানী থেকে আসে, আপনার কাছে গাড়িটি চলাচল করার চেয়ে কম থাকে), ঠান্ডা তাপমাত্রায় জ্বলন বাড়ানোর জন্য জ্বালানি প্রথম স্থানে আলাদা হয় (এর অর্থ আরও ভাল পোড়াতে পরিবর্তিত হয় তবে ভিতরে কম শক্তি থাকে তাই আপনার প্রয়োজন আরও), এবং আরও।

শীতকালে আপনার 50% পর্যন্ত খারাপ জ্বালানী অর্থনীতি থাকতে পারে, নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে এমনকি 100% খারাপ (যার অর্থ জ্বালানীর ব্যবহার দ্বিগুণ হয়)।

উচ্চতর জ্বালানী গ্রহণের কারণ হিসাবে: https://www.fueleconomy.gov/feg/coldweather.shtml

সম্পাদন করা

যাইহোক, আমার ভুল: সর্বাধিক দক্ষতা 1- (টি_লো / টি_হাই) কার্নোটের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, তবে অটো ইঞ্জিনটির আলাদা সর্বোচ্চ দক্ষতা রয়েছে, /physics/168912/carnot- VS-আতর

এর অর্থ এটিও হ'ল যে ইঞ্জিনটি তাত্ত্বিক দক্ষতার সাথে প্রায়শই যদিও এর চেয়ে বেশি এগিয়ে রয়েছে।

আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.