Hvad er ekstern varmemotor?

En ekstern varmemotor er en type varmemotor, hvor arbejdsvæsken (stoffet, der udfører arbejdet), er separate fra varmekilden. Dette er i modsætning til forbrændingsmotorer, hvor brændstoffet brændes direkte inden i arbejdsvæsken.

Her er en sammenbrud:

hvordan det fungerer:

1. varmekilde: Motoren absorberer varme fra en ekstern kilde, som brændende brændstof, nukleare reaktioner eller solenergi.

2. Arbejdsvæske: Denne varme overføres til arbejdsvæsken, som typisk er en gas eller væske.

3. udvidelse: Arbejdsvæsken udvides, når den absorberer varmen og skubber mod et stempel eller turbin for at udføre arbejde.

4. varmeafvisning: Efter ekspansion afkøles arbejdsvæsken og frigiver varme til et lavere temperaturreservoir, ofte miljøet.

5. cyklusafslutning: Arbejdsvæsken vender tilbage til sin oprindelige tilstand, klar til at gentage cyklussen.

Eksempler på eksterne varmotorer:

* dampmotorer: Vand opvarmes til at producere damp, der udvides og driver et stempel eller turbin.

* Rankine Cycle kraftværker: Disse kraftværker bruger vand som arbejdsvæske og genererer elektricitet gennem dampturbiner.

* Stirling -motorer: Disse motorer bruger en lukket cyklus med en arbejdsvæske som luft eller helium, der anvender varmeoverførsel til at drive stempler.

Fordele ved eksterne varmotorer:

* bred vifte af varmekilder: De kan bruge forskellige varmekilder, herunder vedvarende.

* Højere effektivitet: De kan opnå højere termodynamisk effektivitet sammenlignet med forbrændingsmotorer.

* Lavere emissioner: Nogle designs kan være mere miljøvenlige med lavere emissioner.

* Nedsat støj: De har en tendens til at være mere støjsvage end forbrændingsmotorer.

Ulemper ved eksterne varmotorer:

* kompleksitet: De kan være mere komplekse og kræve flere komponenter.

* lavere effekttæthed: De kan have lavere effekt pr. Volumenenhed eller vægt sammenlignet med forbrændingsmotorer.

* Potentiale for varmetab: Varmeoverførsel kan føre til energitab.

Ansøgninger:

* kraftproduktion: Dampturbiner i kraftværker er et godt eksempel.

* marin fremdrift: Nogle skibe bruger dampmotorer til fremdrift.

* Industrielle processer: Stirling -motorer bruges til niche -applikationer som køling og varmegenvinding.

Sammenfattende er eksterne varmemotorer kendetegnet ved adskillelse af arbejdsvæsken fra varmekilden, hvilket muliggør brugen af ​​forskellige varmekilder og potentielt opnåelse af højere effektivitet.