Vilyumer tsikli - Vuilleumier cycle

Termodinamika
Klassik Carnot issiqlik dvigateli
Filiallar Klassik Statistik Kimyoviy Kvant termodinamikasi Muvozanat  / Muvozanat emas
Qonunlar Zerot Birinchidan Ikkinchi Uchinchidan
Tizimlar Shtat Holat tenglamasi Ideal gaz Haqiqiy benzin Moddaning holati Muvozanat Ovoz balandligini boshqarish Asboblar Jarayonlar Izobarik Izoxorik Izotermik Adiabatik Izentropik Izentalpik Kvazistatik Polytropik Bepul kengaytirish Qaytariluvchanlik Qaytarilmaslik Endoreversibillik Velosipedlar Issiqlik dvigatellari Issiqlik nasoslari Issiqlik samaradorligi
Tizim xususiyatlari Eslatma: Konjugat o'zgaruvchilari yilda kursiv Xususiyat diagrammalari Intensiv va keng xususiyatlar Jarayon funktsiyalari Ish Issiqlik Davlatning funktsiyalari Harorat  / Entropiya  (kirish ) Bosim  / Tovush Kimyoviy potentsial  / Zarrachalar raqami Bug 'sifati Kamaytirilgan xususiyatlar
Moddiy xususiyatlar Mulk ma'lumotlar bazalari Maxsus issiqlik quvvati   ${ displaystyle c =}$ ${ displaystyle T}$ ${ displaystyle kısmi S}$ ${ displaystyle N}$ ${ displaystyle qisman T}$ Siqilish   ${ displaystyle beta = -}$ ${ displaystyle 1}$ ${ displaystyle qisman V}$ ${ displaystyle V}$ ${ displaystyle kısmi p}$ Termal kengayish   ${ displaystyle alpha =}$ ${ displaystyle 1}$ ${ displaystyle qisman V}$ ${ displaystyle V}$ ${ displaystyle qisman T}$
Tenglamalar Karnot teoremasi Klauziy teoremasi Asosiy munosabatlar Ideal gaz qonuni Maksvell munosabatlari Onsager o'zaro aloqalari Bridgman tenglamalari Termodinamik tenglamalar jadvali
Imkoniyatlar Bepul energiya Bepul entropiya Ichki energiya ${ displaystyle U (S, V)}$ Entalpiya ${ displaystyle H (S, p) = U + pV}$ Helmholtsning erkin energiyasi ${ displaystyle A (T, V) = U-TS}$ Gibbs bepul energiya ${ displaystyle G (T, p) = H-TS}$
Tarix Madaniyat Tarix Umumiy Entropiya Gaz to'g'risidagi qonunlar "Doimiy harakat" mashinalari Falsafa Entropiya va vaqt Entropiya va hayot Brownian ratchet Maksvellning jinlari Issiqlik o'limi paradoksi Loschmidtning paradoksi Sinergetika Nazariyalar Kaloriya nazariyasi Issiqlik nazariyasi Vis viva ("tirik kuch") Issiqlikning mexanik ekvivalenti Motiv kuch Asosiy nashrlar "Eksperimental so'rov Kelsak ... Issiqlik " "Ning muvozanati to'g'risida Geterogen moddalar " "Ko'zgular Olovning harakatlantiruvchi kuchi " Vaqt jadvallari Termodinamika Issiqlik dvigatellari San'at Ta'lim Maksvellning termodinamik yuzasi Entropiya energiya tarqalishi sifatida
Olimlar Bernulli Boltsman Carnot Klapeyron Klauziy Karateodori Duhem Gibbs fon Xelmgols Joule Maksvell fon Mayer Onsager Rankin Smeaton Stal Tompson Tomson van der Vaals Voterston
Kitob Turkum

The Vilyumer tsikli 1918 yilda shveytsariyalik amerikalik Rudolph Villeumier tomonidan muhandis tomonidan patentlangan. Vilyumye mashinasining maqsadi issiqlik nasosi bu energiyani kiritish sifatida yuqori haroratdagi issiqlikni ishlatadi. Vilyumye tsikli ...

Issiqlikni pastdan o'rtacha haroratgacha haydash uchun ishlaydigan o'zgaruvchan hajmdagi uchta bo'shliqda ishlaydigan gazni kengaytirish va siqishni ishlating. Vilyumye mashinasining qiziqarli xususiyati shundaki, induksiya qilingan hajm o'zgarishlari ishdan foydalanmasdan, balki termal ravishda amalga oshiriladi. Shuning uchun u atrof-muhitning ifloslanishi tanlanmagan zamonaviy dasturlarda ishlash imkoniyatiga ega. Bunday dasturlar uchun juda yaxshi nomzod, chunki u faqat metall qismlar va inert gazdan iborat. Ushbu qurilmalardan binolarni isitish va sovutish uchun katta energiya tejashga erishish mumkin, chunki ular umumiy binolarda kichik hajmda yoki qazib olinadigan yoqilg'ini ishlatmasdan butun qurilish bloklariga issiqlik energiyasini etkazib berishda ishlaydi. Vuilleumier mashinalarini sanoat dasturlari yoki ichki transport vositalari uchun ishlatish ham mumkin bo'lgan variant. Ushbu mashinalar allaqachon ishtirok etgan yana bir soha - bu kriyogenika, chunki ular juda o'xshash va taniqli Stirling muzlatgichlari kabi juda past haroratlarda sovutishni ta'minlay oladilar. ^[1]

Vilyumye tsikli a termodinamik tsikl past haroratdagi dasturlar bilan sovutish. Ba'zi jihatdan u a ga o'xshaydi Stirling tsikli yoki dvigatel, garchi u ikkita "ko'chiruvchilar "ularni Stirling tsiklidagi bilan taqqoslaganda ularni bog'laydigan mexanik bog'lanish bilan. Issiq joy almashtirgich sovuq joy almashtirgichdan kattaroq. Kuplaj mos keladigan o'zgarishlar farqi. Ko'chiruvchilar hech qanday ish qilmaydi - ular piston emas. Shunday qilib, tsiklni boshqarish uchun ideal holatda hech qanday ish talab qilinmaydi. Aslida ishqalanish va boshqa yo'qotishlar ba'zi ishlarni talab qilishini anglatadi.

Ushbu tsiklda ishlaydigan qurilmalar ishlab chiqarishga qodir harorat 15 ga qadar past K oldindan sovitish uchun suyuq azotdan foydalanish. Oldindan sovitishsiz 1 Vt issiqlik oqimi bilan 77 K ga erishildi.

Tsikl birinchi marta Vilyumye tomonidan 1918 yilda patentlangan US1275507 patenti bilan va 1951 yilda yana Leydenda KW Taconis tomonidan. 2014 yil mart oyida Vuilyumier Cycle an'anaviy ravishda yangilanib dasturda sinovdan o'tkazildi HVAC (isitish, shamollatish va havoni tozalash) tizimlari tsiklning issiqlik energiyasini harakatga keltiruvchi termodinamik jarayonidan foydalangan holda va ishlab chiqarish samaradorligini oshiradigan natijada uglerod izini kamaytiradi.^[2] Ushbu ishni ThermoLift (http://www.tm-lift.com/ ), kompaniyaning ilg'or energetika tadqiqotlari va texnologiyalari markazidan tashqarida joylashgan Stoni Bruk universiteti, ning hamkorligi bilan AQSh Energetika vazirligi va Nyu-York shtati Energetikani tadqiq qilish va rivojlantirish boshqarmasi (NYSERDA).^[3] Ushbu ish ThermoLift tizimini namoyish etish bilan yakunlandi Oak Ridge milliy laboratoriyasi Namoyish shuni ko'rsatdiki, ThermoLift texnologiyasi (TCHP) Hofbauer tsiklidan (Vilyum tsiklining moslashuvi) foydalanib, DOE ning maqsadli COPlaridan oshib ketgan tsikl uchun ishlash koeffitsientlariga (COP) erisha oladi. sovuq-iqlimli issiqlik nasoslari (garchi bu juda katta bo'lmasa ham Geotermik issiqlik pompasi samaradorlik). Bundan tashqari, TCHP xarakteriga ko'ra, sovuq HX ga kirish harorati pasayganda quvvatning sezilarli darajada pasayishi kuzatilmaydi.^[4]

Tashqi havolalar

Issiqlik o'zgarishini qo'zg'atish usuli va apparati, R. Vilyumyer tomonidan patentni qo'llash, 1918 y

Vuilleumier-ning asl patentiga asoslangan barcha AQSh patentlari, 2020 yil sentyabr holatiga ko'ra 938 ta patent

Vuilleumier Cycle Cryogenic sovutish, Texnik hisobot, Havo kuchlarining parvoz dinamikasi laboratoriyasi, Havo kuchlari Rayt aviatsiya laboratoriyalari, Havo kuchlari tizim qo'mondonligi, 1976 yil aprel

Fraksiyonel Vatt Vuilleumier kriyojenik muzlatgichi, 1-topshiriqning dastlabki loyihasi uchun yakuniy hisobot, Garrett korporatsiyasi, AiResearch Manufacturing Co, Goddard Space Flight Center uchun tayyorlangan, 1973 yil mart

Yuqori quvvatli, kosmosda joylashgan, Vilyumier muzlatgichi R. D. Doody, 1980 yil noyabr

Adabiyotlar

• Past haroratli fizikada eksperimental usullar, Gay Kendall Uayt, Filipp J. Meeson, Oksford University Press, 2002, p. 30 Havola
• Energiya tejash potentsiali va bug 'bilan kompressiyasiz HVAC texnologiyalari uchun rivojlanish va rivojlanish imkoniyatlari, AQSh Energetika vazirligi, Uilyam Getsler, Robert Zogg, Jim Yang, Kaitlin Jonson, Navigant Consulting, Inc 2014 yil mart. Havola