Wat is thermodynamische analyse?
Thermodynamische analyse wordt door ingenieurs gebruikt om te evalueren hoe energie de prestaties van mechanische systemen beïnvloedt. Het maakt gebruik van wiskundige modellen om de effecten van verschillende energie -inputs en sommige energie -uitgangen te bepalen die het gevolg zijn van de werking van een machine. Ingenieurs ontwikkelen modellen om de variabelen te illustreren die een directe invloed hebben op de energiecyclus van het systeem. Veel voorkomende systemen die worden geëvalueerd met een thermodynamische analyse zijn verbrandingsmotoren en stoomcycli.
Onderdeel van een thermodynamische analyse onderzoekt hoe energie beweegt door een mechanisch systeem, zoals een motor. Het legt uit hoe die energie ervoor zorgt dat het systeem presteert. De verbrandingsmotor van een voertuig, de energie die wordt geproduceerd door het verbranden van benzine, interageert bijvoorbeeld met de onderdelen van de motor en produceert de kracht die nodig is voor de auto of vrachtwagen om te blijven bewegen. De thermodynamische analyse probeert uit te leggen hoe dit proces werkt.
Gegeven verschillende energie -inputwaarden, kan thermodynamische analyse worden gebruikt om te bepalenDe prestaties van een mechanisch systeem. Wiskundige modellen zijn geconstrueerd om bepaalde parameters of wetten vast te stellen. In eenvoudige bewoordingen leggen deze modellen uit hoe als "x" hoeveelheid energie in het systeem wordt gestopt, het op "y" niveau zal presteren. Potentiële responsen worden ook gemeten in een thermodynamische analyse om de prestatielimieten van systemen te bepalen.
Het analytische proces breekt af en isoleert de verschillende energiebronnen die een systeem nodig heeft om stroom te produceren. Het onderzoekt hoe die energiebronnen bij elke stap van het proces met elkaar omgaan. Opnieuw met behulp van het voorbeeld van een auto -motor, zou elk belangrijk element van het systeem - zoals benzine, druk en temperatuur - worden gescheiden en het zou worden bepaald op welk punt bepaalde elementen en interacties verschillende reacties binnen de motor zouden veroorzaken. Ingenieurs weten bijvoorbeeld dat wanneer deBenzine wordt verwarmd, wat wordt geactiveerd door het ontstekingsproces van de auto, het breidt uit en verbrandt om het voertuig de kracht te geven om te bewegen.
In een thermodynamische analyse wordt de prestaties van een mechanisch systeem meestal gekenmerkt als een proces dat is gescheiden in specifieke stappen. Hoewel de afzonderlijke stappen meestal op elkaar worden voortgebouwd, wordt elk onderzocht om te bepalen hoe het bijdraagt aan de werking van het systeem en of het direct de hoeveelheid vermogen beïnvloedt die het systeem genereert. Uit deze processtappen ontwikkelen ingenieurs een waarschijnlijk wiskundig model dat kan worden gebruikt om prestaties te voorspellen.
De wiskundige modellen die ingenieurs ontwikkelen, variëren afhankelijk van het type mechanische systeem dat wordt geëvalueerd. De meeste omvatten algebraïsche vergelijkingen, omdat een thermodynamische analyse vaak betrekking heeft op een set bekende en onbekende variabelen. Er kunnen verschillende vergelijkingen worden gecreëerd om de inter-dynamica van het mechanische systeem en de bronnen ervan te verklarenvan macht.