165069. lajstromszámú szabadalom • Hőerőgép munkaközeggel
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI: HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1971. XII. 29. KA-1328 Japán elsőbbsége: 1- 5 igénypont: 121 193 és 121 197 (1970. XII. 29.) 6- 9 igénypont: 121 195 (1970. XII. 29.) 10-16 igénypont: 121 194 és 121 196 (1970. XII. 29.) Közzététel napja: 1973. XII. 28. Megjelent: 1975. XI. 30. 165069 Nemzetközi osztályozás: F 01 b 21/04-23/00 Murakami KAORU mérnök, Tokio, Japán Hőerőgép munkaközeggel 1 Jelen találmány nagyteljesítményű hőerőgépre és a hőerőgép munkatér rendszerét feltöltő munkaközegként használt energiahordozó közegre, célszerűen folyékony állapotú közegre vonatkozik. Az ezideig ismert hőerőgépek jellemzője, hogy a 5 hasznos illetve a technikai munka kivétele közben a térfogat változik. A találmány szerinti hőerőgép az ezideig ismertektől teljesen eltérően, új elvi alapon valósítja meg a hőenergiának hasznosítható munkává való átalakítását. Ezzel elérjük, hogy az ezideig ismert io hőerőgépekkel szemben a találmány szerinti hőerőgépnek hatásfoka nagyobb. Ez különösen nagyteljesítményű hőerőgépeknél nem elhanyagolható szempont. Abból kiindulva, hogy a termodinamika második törvénye alapján szekundér folyamatos működésű gép 15 nem valósítható meg, ezideig az volt az általános felfogás, hogy a hőerőgépek maximális hatásfokát és e hatásfok mellett a teljesítmény maximumát a Carnot körfolyam által elvben meghatározott határ korlátozza. 20 Jelen találmány lehetővé teszi új, az ismert hőerőműgépeknél összehasonlíthatatlanul nagyobb telsítményű hőerőgép létrehozását éspedig azon felismerés által, hogy a termodinamika alapfeltételei alapján új feltételeket állapíthatunk meg. Az újonnan megállapított feltételek alatt az alább ismertetett két feltételt kell érteni: A) a rendszer térfogata állandó nagyságú legyen; B) a rendszerbe betáplált közeg elégítse ki azt a követelményt, hogy az állandó térfogat melletti fajhő Cv értéke legyen 30 6Q = C közel azonos vagy egyenlő azzal a szorzattal, vagy kisebb annál a szorzatnál, amelyet úgy nyerünk, ha a fajlagos térfogat v értékét megszorozzuk a térfogatnövekedési a tényezőnek és az alkalmazásra kerülő hőmérsékleti környezetre érvényes izotermikus összenyomhatósági Kx tényező hányadosával. A továbbiakban kimutatjuk, mi a magyarázata annak, hogy az előbbi hőerőgép az említett két (A és B) feltétel teljesítése esetén létrehozható. Közeggel töltött zárt rendszerben, feltéve, hogy ha p = p(T'v), érvényes az alábbi egyenlet dv = O esetére: dP =(|£) .d T + 4Vdv = (?P)v'tfT. v9T / v 97T '3T(1) ahol T a hőfokot, p a nyomást és v a fajlagos térfogatot jelenti. Továbbá termodinamikailag érvényes a következő egyenlet: f9p. = a_ v 9T ; v iCj. (2) amelyben a jelenti a térfogatnövekedési tényezőt és 25 KT az izotermikus összenyomhatósági tényezőt. Ha a hőenergia mennyiségét 5Q-val jelöljük, állandó térfogatú rendszerben ez a mennyiség a termodinamika első törvénye szerint a következőképp alakul: dT (3) 165069 1
