Сторінка
2
Усе ж така форма вираження якості енергії є більше якісним ніж кількісним показником і не може дати нам чіткої відповіді на питання: яке з викопних палив і за яких умов забезпечить більш високий коефіцієнт конверсії в більш концентровану форму. Спробуємо, однак, відповісти на це питання.
Передовсім таке паливо має згоряти за більш високої температури. Очевидно, що знання такої його технічної характеристики, як питома теплота згоряння 
, недостатньо: температура згоряння не завжди пропорційна цій фізичній величині. Наприклад, звичайне вугілля, питома теплота згоряння якого майже втричі вища, ніж у пороху чи у спеціальних горючих сумішей (ракетне паливо, терміти тощо), згоряє за значно нижчої температури, ніж вони, і (за однакової маси) за значно триваліший час. Це останнє і має вирішальне значення.
Виходячи з наведених міркувань, ми можемо запропонувати оригінальний показник характеристики технологічної якості енергоносія (фізичну величину та її одиницю) — відношення питомої теплоти згоряння до часу згоряння за визначених (стандартних) умов.
.
Відтак одиницю якості палива можна визначити як 
. Ця одиниця характеристики якості палива є, по суті, потужністю Р, яку розвиває 1 kg палива MJ/s під час згоряння. Саме цей показник характеризує високу ефективність ракетних твердих палив і вибухових речовин.
Звичайно, для визначення такого показника якості різних видів палива необхідно для кожного з них визначити час згоряння однакової маси за стандартних умов контакту з окиснювачем.
Отже, за конверсії енергії палива двигунів у корисну роботу коефіцієнт конверсії буде прямо пропорційним температурі згоряння (якості енергії) і обернено пропорційним температурі вихлопних газів. Останнє залежить від конструкції двигуна, що, у свою чергу, зумовлює намагання конструкторів наблизити робочий цикл кожного реального типу двигуна до циклу «ідеальної машини» Карно (див. 1.3.3).
Таблиця 26
КОЕФІЦІЄНТ КОНВЕРСІЇ ЕНЕРГІЇ З ОДНИХ ФОРМ В ІНШІ В СУЧАСНИХ СИСТЕМАХ ТЕХНОЛОГІЇ ЕНЕРГОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
| Конверсійна система (перетворювач енергії) | Форми енергії | Коефіцієнт конверсії (корисної дії), % |
|
Спалювання викопного палива: | хімічна ® теплова | |
|
у топках | до 40 | |
|
форсунками для газу і нафти | до 65 | |
|
Д. Уатта парова машина: (1897 р.) | хімічна ® теплова ® механічна | 3—4 |
|
сучасна (стаціонарна) | 15—17 | |
|
Парова турбіна за параметрів: | хімічна ® теплова ® механічна | |
|
Р = 3,5 МРа і Т = 700 К | 25 | |
|
Р = 4 МРа і Т = 820 К | 40 | |
|
Двигуни внутрішнього згоряння: | хімічна ® механічна | |
|
карбюраторний | 25—30 | |
|
дизельний | 28—40 | |
|
газотурбінна установка | 25—28 | |
|
Електрогенератор | механічна ® електрична | 98 |
|
Суха електробатарея | хімічна ® механічна | 90 |
|
Автомобільний акумулятор | електрична ® хімічна ® електрична | 73 |
|
Атомна електростанція | ядерна ® теплова ® електрична | 33 |
|
Сонячна батарея | Світлова ® електрична | 2 — 10 |
Завантажити реферат