電動化のための圧縮空気サイクルの計算

[chatelot16]

何語で伝えればいいでしょうか...

あなたの数字から等温膨張が断熱膨張の 2.3 倍であると計算すると、その可能性は十分にあります。

しかし、断熱膨張の有用効率が 100% であるというのは誤りです。

断熱膨張は、圧縮空気のエネルギーの一部を使用して機械的エネルギーを生成し、別の部分を使用して冷気を生成します。

冷やすということは熱を吸収することを意味しますが、エンジンの冷気からこの量の熱をコンプレッサーの熱に移すため、エネルギーを消費します。

たとえコンプレッサーとエアモーターが 2 つの別個の機械であっても、実際の熱力学的サイクルを形成するのは 2 つだけです。

[bernardd]

何語で伝えればいいでしょうか...

最も単純なことは、明確な定義を備えた正確なフランス語です...そして尊重されます。

しかし、断熱膨張の有用効率が 100% であるというのは誤りです。

完全に同意しますが、私は決してそんなことは言いません。「有用な出力」という表現は、私が知っている定義によれば、実際には何の意味もありません。物理学では、私は「エネルギー効率」、一方では「収量」、つまり「熱力学効率」と同義語しか知りません。このトピック全体で使用する用語はすでに明確にしました。

断熱膨張は、圧縮空気のエネルギーの一部を使用して機械的エネルギーを生成し、別の部分を使用して冷気を生成します。冷たくなるということは熱を吸収することであり、

あなたの語彙で「冷たくする」ということが「熱を吸収する」ことを意味するのであれば、「断熱」の定義によれば、熱を吸収せず、熱を放出しないので、可逆的な断熱膨張はあなたの定義によれば冷たくはなりません。

システム内のガス温度の低下、つまり圧力の低下と同時に温度が低下することのみが観察されます。

そして、これはごく普通のことです。なぜなら、提供される機械的仕事は、原子や気体分子の平均エネルギーの低下に対応し、その平均運動、いわゆる温度が減少し、その結果として生じる壁への衝撃が、それに関連して減少するからです。コールプレッシャー。

定義上、現在のフランス語で「熱」とも呼ばれる熱エネルギーの交換はなく、膨張は可逆的であるため、機械的仕事全体において、実際に原子/分子の利用可能なエネルギーが 100% 変換されました。

そして、それは可逆的であるため、熱エネルギーを加えたり引いたりすることなく、つまり熱を与えずに別の方向に進むことができます。

定義上、熱の吸収がないため、この可逆的な断熱膨張は寒さを引き起こしません。温度の低下を観察することは、熱の移動を観察することとは異なります。

可逆的な断熱膨張では、観察されるシステムは閉じられ、いかなる交換からも完全に密閉されます。膨張した空気は放出されず、一定の圧力で密閉されたタンクに閉じ込められます。これは存在せず、存在することはできません。これは理想的な経験であるためです。 。

熱力学は、特に一般的な用語が混在しているため、直観的ではありません...

[chatelot16]

断熱は膨張中に熱を交換しません: しかし、リラックスした冷たい空気が最終的にエンジンから出ます: それはかなり冷たいです

これが、「断熱 = 熱交換がない」と言う理由であり、機械エネルギーに変換された圧縮空気のエネルギーはすべて誤りです。

逆に、等温線は緩和中に最大量の熱を交換しますが、入口と出口が周囲温度にあるため、空気の入口と出口を通じて熱交換しません。

[bernardd]

断熱は膨張中に熱を交換しません: しかし、リラックスした冷たい空気が最終的にエンジンから出ます: それはかなり冷たいです

空気はエンジンから出ますが、調査対象のシステムからは出ません。調査対象のシステムを定義するという概念が不可欠です。

空気が出てきて他の空気と混合した場合、それは交換となり、さらに、ご存知のように混合物は可逆的ではないため、もはや可逆的ではなくなります。

可逆的な断熱膨張では、空気は熱を含めて何よりも研究対象の系から出ません。何も出ず、何も入りません。 システムが孤立している.

[chatelot16]

リラックスした空気が出ないようにするにはどうすればいいですか？

もちろんリラックスした冷たい空気も出てくるはずです

この冷気が直接コンプレッサーに与えられると、断熱コンプレッサーが冷気を周囲温度まで加熱します。

コンプレッサーと断熱モーターを備えた圧縮空気伝達装置を想像できます。その最大理論効率は 100% です。

[bernardd]

リラックスした空気が出ないようにするにはどうすればいいですか？

しかし、可逆的断熱膨張は、可逆的等温膨張と同様に、アインシュタインの思考実験のように、思考の中で行われる理想的な実験です。

これらは動作する基本的なメカニズムを示しているため、参考として役立ちます。

そしてこれが、可逆断熱膨張が 100% の「エネルギー効率」を持つことができる理由です。これが基準です。

カルノーサイクルが熱機関の基準であるのと同じです。

そして、「熱力学的効率」とも呼ばれる「熱力学的効率」の概念が導入されたのは、理想的な経験と実際の経験を比較するためでした。それは、実際の経験に基づいて測定された実際の「エネルギー効率」を、理論的基準と関連付けて比較します。エネルギー効率"。

コンプレッサーと断熱モーターを備えた圧縮空気伝達装置を想像できます。その最大理論効率は 100% です。

まさに、これが「可逆断熱膨張」の「可逆」という言葉の意味です。各方向のエネルギー効率が 100% であるため、サイクルも 100% になります。

[chatelot16]

コンプレッサーと断熱モーターは完全に絶縁されたパイプで接続されたときに100％の能力を発揮します。

圧縮空気を冷却するタンクに入れるか、冷たい排気を周囲空気に放出する場合、有効出力ははるかに低くなります。原理的に 100% と考えるのは誤差です。

[bernardd]

コンプレッサーと断熱モーターは完全に絶縁されたパイプで接続されたときに100％の能力を発揮します。

現実にはそうではなく、本物のガスは常に少なくなります。

圧縮空気を冷却するタンクに入れるか、冷たい排気を周囲空気に放出する場合、有効出力ははるかに低くなります。原理的に 100% と考えるのは誤差です。

したがって、できるだけ等温で作業することが重要です。

そして、適切な温度から始めます。圧縮の前に温度を下げるのが、圧縮にとって最良の解決策です。

[Remundo]

減圧段階の仕上げとして、230bar の 0,23 l (3 m350) タンクを例に挙げました。これは、建設中の小型 MDI 車に相当します。

1. 230l (0,23m3) タンク、350bar
2. VanDerWaals によると: 2853 モルの空気または 79,9kg
3. エンジン出口圧力を 1 bar で測定します
4. 5 ～ 2 bar の可逆断熱仕事 (350/1 nRT): 4,8KWh
5. 350 ～ 1 bar の可逆等温仕事量 (nRTln(Vf/Vi)): 11KWh (タンクからの機械エネルギー 4,8KWh と大気から吸収された熱 9,7 - 4,8 = 6,2KWh を含む)
7. 350 bar での理論上の最大エネルギー効率 1 (理論的最大仕事量/貯蔵エネルギー): 11/4,8=230%

要約すると、作業が曲線の下の領域で表される小さな図 (P、V) は次のようになります。



後で圧縮フェーズに戻りますが、すでに図を作成しています。

こんにちは、バーナードさん

あなたの図は興味深いもので、 forumえー、重大な疑問が生じました...

大気と「熱い」等温線を作るには、圧縮する前に温度を非常に低くする必要があります。 そしてこの高温等温線に到達します。

そして、この種の極度の寒さ（-50℃は簡単にあります）は地球上に自然には存在しません。

通常、デルタTは上方にシフトし、大気が低温源、炭化水素が高温源となります。

実際、あなたのエンジンでは、バーナード、コスト量はもはや熱ではなく冷たくなっているように思えます...大気からのカロリーは利用可能ですが、サイクルの底にある必要なフリゴリは利用できません。

最後に、これは未解決の質問です。

PS: 突然来て申し訳ありませんが、現時点では、私はあまりネットを使っていません。

[bernardd]

あなたの図は興味深いもので、 forumえー、重大な疑問が生じました...

大気と「熱い」等温線を作るには、圧縮する前に温度を非常に低くする必要があります。 そしてこの高温等温線に到達します。

この介入を見逃してしまったようです、本当に申し訳ありません。彼女はどこですか？

「高温等温線」という用語は少し誇張されています。「大気温度」を表す Tatm での等温線を指しますか?カルノーサイクルのアナロジーで言えば、まさに「温泉」です。しかし、より適切な名前は「周囲等温」です。その利点はまさに大気よりも熱くなく、低温ポテンシャルで利用可能なエネルギーを直接使用できることだからです。

そして、この種の極度の寒さ（-50℃は簡単にあります）は地球上に自然には存在しません。

どこでも利用できるわけではありませんが、問題なく存在します。車両とタイヤは、北部でのテストキャンペーンを通じて極寒の中でテストされることがよくあります (北部ではありません、ええと、真の北部です :-))。

一方、高圧の自然発生源はどこにでも存在します。山の中にある立派な水道管は、当然ながら非常に高い水圧を発生させます。

そして、気球から吊り下げられた石は、海底 350 メートルまで降下すると 3500 バールの空気を生成します :-)

通常、デルタTは上方にシフトし、大気が低温源、炭化水素が高温源となります。

実際、あなたのエンジンでは、バーナード、コスト量はもはや熱ではなく冷たくなっているように思えます...大気からのカロリーは利用可能ですが、サイクルの底にある必要なフリゴリは利用できません。

注: これは私のエンジンではありません :-)

これはまさに私が説明しようとしていることです、とてもうまくまとめてくれてありがとう！

そして、適切な条件下では冷気は 1 以上の効率で得られます。豊かではあるが未踏の地形があることが理論で示されているため、技術研究のための空間全体が存在します。

「冷却された」機械的圧縮から得られるエネルギーが、必要な冷気を生成するために費やされるエネルギーよりも大きい限り、圧縮エネルギーが得られます。

極端に言うと、液状化するまで冷却できれば、機械的圧縮はまったく必要なくなります。

しかし、技術的に最適な場所がどこにあるのかはわかりません。