Co je to termodynamická analýza?

Termodynamická analýza používají inženýři k vyhodnocení toho, jak energie ovlivňuje výkon mechanických systémů. Používá matematické modely k určení účinků různých energetických vstupů a některých energetických výstupů, které vyplývají z provozu stroje. Inženýři vyvíjejí modely pro ilustraci proměnných, které mají přímý dopad na energetický cyklus systému. Běžnými systémy, které jsou hodnoceny termodynamickou analýzou, jsou spalovací motory a páry cykly. Vysvětluje to, jak tato energie způsobuje provádění systému. Například spalovací motor vozidla, energie produkovaný spalováním benzínu interaguje s díly motoru a vytváří energii potřebnou pro auto nebo kamion, aby se pohyboval. Termodynamická analýza se pokouší vysvětlit, jak tento proces funguje.

Vzhledem k různým hodnotám vstupu energie lze k určení použít termodynamickou analýzuVýkonné rozsahy mechanického systému. Matematické modely jsou konstruovány tak, aby stanovily určité parametry nebo zákony. Zjednodušeně řečeno, tyto modely vysvětlují, jak pokud je do systému vloženo množství energie „X“, bude fungovat na úrovni „Y“. Potenciální reakce se také měří v termodynamické analýze pro stanovení výkonu limitů systémů.

Analytický proces se rozkládá a izoluje různé zdroje energie, které systém potřebuje, aby vytvořil energii. Zkoumá, jak tyto zdroje energie vzájemně interagují v každém kroku procesu. Opět s použitím příkladu automobilového motoru by byl každý hlavní prvek systému - jako je benzín, tlak a teplota - oddělen, a bylo by stanoveno, v jakém okamžiku by některé prvky a interakce způsobily různé reakce v motoru. Například inženýři vědí, že kdyžBenzín je vyhříván, který je spuštěn procesem zapálení vozidla, rozšiřuje se a spaluje, aby poskytoval vozidlu sílu k pohybu.

V termodynamické analýze je výkon mechanického systému obvykle charakterizován jako proces, který je rozdělen na konkrétní kroky. Zatímco samostatné kroky budou obvykle stavět na sobě, každý z nich je zkoumán, aby určil, jak přispívá k provozu systému a zda přímo ovlivňuje množství energie, kterou systém generuje. Z těchto kroků procesu vyvíjejí inženýři pravděpodobný matematický model, který lze použít k predikci výkonu.

Matematické modely, které vyvíjejí inženýři, se budou lišit v závislosti na typu hodnoceného mechanického systému. Většina zahrnuje algebraické rovnice, protože termodynamická analýza se často zabývá sadou známých a neznámých proměnných. Může být vytvořeno několik rovnic, aby se vysvětlila inter-dynamika mechanického systému a jeho zdrojesíly.