Hvad er termodynamisk analyse?
Termodynamisk analyse bruges af ingeniører til at evaluere, hvordan energi påvirker ydelsen af mekaniske systemer. Den bruger matematiske modeller til at bestemme virkningerne af forskellige energiindgange og nogle af de energiudgange, der er resultatet af en maskins drift. Ingeniører udvikler modeller for at illustrere de variabler, der har en direkte indflydelse på systemets energicyklus. Almindelige systemer, der evalueres med en termodynamisk analyse, er forbrændingsmotorer og dampcyklusser.
del af en termodynamisk analyse undersøger, hvordan energi bevæger sig gennem et mekanisk system, såsom en motor. Det forklarer, hvordan denne energi får systemet til at udføre. For eksempel interagerer et køretøjs forbrændingsmotor, den energi produceret af Burning Benzin med motorens dele, hvilket producerer den strøm, der er nødvendig for bilen eller lastbilen til at bevæge sig. Den termodynamiske analyse forsøger at forklare, hvordan denne proces fungerer.
Givet forskellige energiindgangsværdier, kan termodynamisk analyse bruges til at bestemmeydelsen varierer for et mekanisk system. Matematiske modeller er konstrueret til at etablere visse parametre eller love. Enkelt sagt forklarer disse modeller, hvordan hvis "x" energimængde sættes i systemet, vil det fungere på "y" -niveau. Potentielle responser måles også i en termodynamisk analyse for at bestemme systemets ydelsesgrænser.
Den analytiske proces bryder sammen og isolerer de forskellige energikilder, som et system har brug for for at producere strøm. Den undersøger, hvordan disse energikilder interagerer med hinanden på hvert trin i processen. Igen ved hjælp af eksemplet på en bilmotor ville hvert hovedelement i systemet - såsom benzin, tryk og temperatur - blive adskilt, og det ville blive bestemt på hvilket tidspunkt visse elementer og interaktioner ville forårsage forskellige reaktioner i motoren. For eksempel ved ingeniører, at nårBenzin opvarmes, som udløses af bilens tændingsproces, den udvides og forbrænder for at give køretøjet strømmen til at flytte.
I en termodynamisk analyse er ydelsen af et mekanisk system normalt karakteriseret som en proces, der er opdelt i specifikke trin. Mens de separate trin typisk vil bygge videre på hinanden, undersøges hver enkelt for at bestemme, hvordan det bidrager til driften af systemet, og om det direkte påvirker mængden af strøm, som systemet genererer. Fra disse processtrin udvikler ingeniører en sandsynlig matematisk model, der kan bruges til at forudsige ydeevne.
De matematiske modeller, som ingeniører udvikler, vil variere afhængigt af den type mekaniske system, der evalueres. De fleste involverer algebraiske ligninger, da en termodynamisk analyse ofte omhandler et sæt kendte og ukendte variabler. Flere ligninger kan oprettes for at forklare inter-dynamikken i det mekaniske system og dets kilderaf magt.