165069. lajstromszámú szabadalom • Hőerőgép munkaközeggel
165069 9 folyadékban nyomási energiává alakul. A nyomási energiát tartalmazó folyadékot a 4 átalakítóegység munkaterébe vezetjük, ahol állandó térfogat mellett a 4 átalakító egységet képező hidraulikus motort hajtja, miközben a folyadék nyomása lecsökken a normális nyomásra, miközben a 2 szivattyú a folyadékot a zárt 1 vezetékben keringteti. Az 1 vezetékbe az előzőkben megjelölt, a B) feltételeket kielégítő folyadék van töltve, és állandó térfogatú i munkatérrendszerbe bevitt hőmennyiség a 5Q = v • dp egyenletnek megfelelően nyomási energia alakjában jelentkezik. Annak érdekében, hogy a folyadékot folyamatosan adagoljuk az í munkatérrendszerbe és hogy az akkumulált nyomás fennmaradjon, 2 szivattyú kerül alkalmazásra, amely a Ap akkumulált nyomás ellenében szolgáltatja az erre szükséges munkát. Amint ismeretes ez az L^ munka a következő: Lw = FxAp (8) egyenletnek felei meg, amelyben L^ az elméleti munka, F a folyadék fluxus és A p jelenti a szivattyú emelőmagasságát. A 4 átalakítóegység, illetve konverter, amelynek feladata, hogy a nyomási energiát hasznosítható munkává alakítsa át, illetve technikai munkát szolgáltasson, mialatt folyamatosan és az állandó térfogat fennállásának feltétele mellett kinyomja a folyadékot a 2 szivattyú útján, miközben elvégzi az 1^, munkát, ugyanakkor a hő útján akkumulált nyomási energia átalakításából eredő munkát növeli, azaz csökkenti az entalpiát, amint azt a (7) egyenlet mutatja, amikor azt technikai munka alapjában leadja. Ebben a műveletben nemcsak ez, hanem az adiabatikus feltétel is ki van elégítve. Ha a (7) egyenlet a Joule-féle átalakító tényezőt J C^tol"1 ") alkalmazva azonos mértékegységre kívánjuk átalakítani, akkor v • dp = J • dH. (A I^~ 1 m dimenzió a nálunk használt (jS^y) dimenziónak megfelelő.) Ha ennek az egyenletnek mindkét oldatát megszorozzuk a F (§f£), a fluxus értékével, és tekintetbe vesszük v =-k, amelyben 2 a sűrűség (^), H az entalpia (T^T ), és dp * Ap, dH> A H helyettesítést végrehajtjuk, kapjuk: F- Ap = j.F.§.AH( Kg-m ) (9) sec A fenti (8) és (9) egyenletekben ezek a munkák kombinálva vannak és a 4 átalakítóegység kimenetén 10 adódnak. Ebből következik, hogy a 4 átalakítóegység maximális Lo teljesítménye elméletileg pontosan kétszerese a(8)egyéniét szerintiL^ teljesítménynek, tehát 5 Lo = 2 Lw (10) Ténylegesen azonban a jelen találmány szerinti hőerőgépben — mint ismeretes — különböző veszteségek lépnek fel. Ilyenek a folyadék súrlódási vesztesége 10 az 1 vezetékben, azután olyan energiaveszteségek, melyek a szivattyú teljesítményében jelentkeznek, mechanikai és súrlódási veszteségek a 4 átalakító egységben, veszteségek, amelyek a teljesítmény csökkenéséből erednek stb., továbbá a folyadék szűk 15 keresztmetszete és hasonlók okozta veszteségek. Ezeknek eredményeképp a tényleges teljesítmény kisebb lesz a (10) egyenlet szerinti értékénél. Most annak érdekében, hogy megkapjuk a 4 átalakítóegység elméleti teljesítményét, tekintetbe 20 vesszük ezeket az energiaveszteségeket. Ha a folyadék terheletlen állapotban visszafolyik az 1 vezetékbe, azaz, ha a 4 átalakítóegységen nincs semmiféle terhelés, akkor 25 Lp = Li +L2 (11) amelyben Lp a szivattyúba bevitt nettó teljesítményt, L! a folyadékáramlás közben fellépő súrlódás leküzdésére szolgáló teljesítményt, és Lj a 4 átalakító-30 egység üresjárási veszteségét jelenti. Most áttérünk a 4 átalakítóegység terhelés alatti üzemére, amikoris a folyadék visszaömlik munka végzése céljából. Ha a kiadandó munkát L^ betűvel jelöljük, akkor az energiamérleg a következőképp 35 alakul, bizonyos meghatározott áramlás esetén: Lp = L! + L 2 +L W (12) és ennélfogva az elméletileg a 4 konverterből kivehető 40 Lw munkára fennáll L,v=Lp-(L1 +L 2 ) (13) Másrészt a 2 szivattyú emelőmagassága tekinteté-45 ben figyelembe kell venni, hogy az állandó térfogatú I munkatérrendszerben levő hőmennyiség következtében akkumulált erő nagysága (Lp —Lj) és még azt is, hogy a 4 átalakítóegységben, például a folyadékkeresztmetszet szűk volta miatt létrejövő veszteség 50 folytán csökkenés áll be. Ennélfogva, ha ezt a csökkenést r?v -vei jelöljük, akkor (Lp-M-ijv (14) 55 kifejezés adja meg a hő útján termelt tényleges munkát. Ezek szerint az elméletileg a 4 átalakítóegységből kivehető L^, munka értéke: 60 LW = W+ (Lp - Li) -Tjv (15) 5
