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环境热能转机械能设置

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图片又简化了一下,但愿这次看懂的能多些人。
还是简单说明,正常运行时液氮由1加压进入冷源氮气换热管路2,目标气动机5,2先同尾气3换热,使尾气最终温度降到-186度,管路内液氮初始温度为-196度,温差保持10度内。2同尾气换热后再同4大气换热,此时的冷源氮气名称变为工质氮气,温度要达到设定的0度,压力3.0MPa,高压氮气进入5气动机做功,排出尾气3,尾气压力设定为0.3MPa,(这个压力由气动机控制,气动机结构有点特殊)尾气温度计算后为-140度,尾气3再同压缩机排气11换热后进入冷源氮气换热管路,也就是刚开始的时候的换热,尾气换热后温度达到-168度,0.3MPa,查表得知此时的尾气氮气已经液化(非常压液化),这些液氮经节流阀6排出,因汽化室压力为0.1MPa,6排出的液氮压力降低要产生汽化,汽化量跟液化量图中有数值可以计算,液化氮气进入7液化室底部的液氮,未液化氮气8进入9,要去加压放热再液化。设置里冷源是宝贵的,9是低温,所以要先做冷源,再进氮气压缩机,做冷源是为压缩机排气放热。9进入压缩机10后,被加压到0.3MPa,进气温度-140度,加压后温度-100度,也就是压缩机排气温度,排气11先同尾气3换热,尾气温度是-140度,换热后11温度到-140度,再同进气9换热,温度下降到-180度,再运行至12同尾气混合,进入到6,液化加汽化,以此循环。
上面所列温度和压力均有较大误差,但不会影响设置的工作过程。这里只是说明运行的大致原理,用液氮做工质,吸收环境热能膨胀推动气动机做功,使热能转机械能,技术点是液氮做功前先做冷源,为后续的尾气放热,使气动机尾气达到设定低温,实现氮气简单的再液化。最关键的也是最简单的就是换热管路的换热效率,要减小换热管路面积就需要科技家们不断研发出新的设计。
设置利用环境热能的效率≥1,这与热力学第二定律的延伸,也就是开尔文的热机效率只能<1的结论相违,本人学识浅薄,不能给设置定义是热机还是冷机,对于冷机只是相对而言,严格意义上是不存在冷机的,因为冷是不具有能量的。传统意义上的热机是指热源温度高于环境温度,以环境为冷源,因为热传导同流水一样,都是自动的由高处传向低处,流水可以阻止,而热传导不可阻止,即使是真空,因此传统热机热源热能的流失使热机效率总小于1。我这个设置是传统热机的反向,从环境吸收热能,自造冷源,吸收的热能无法自然外传,只能转为机械才能输出,还必须要≥1才能维持内部冷源稳定(有些外界热能通过绝热层进入内部,也要清理转化,所以最终效率>1)。
时间过得太快,递交至今有3个月,想做姜太公看来也不是简单的事,还需广发英雄帖,寻找投资客,早日申请国际专利。腰疼折磨无法静心,写的太过简略请见谅。





IP属地:山东来自Android客户端1楼2024-05-11 12:12回复
    设置的关键点是液氮气化做功后如何放热再液化,回到初始液氮状态,消耗功率要小于做功产生的功率,其他过程都可忽略。


    IP属地:山东来自Android客户端2楼2024-05-11 21:54
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      对于氮气再液化的详细变化过程这几天会做详细叙述,顺便介绍一下其配套的往复直线运动转单向圆周运动的机械设置,用于气动机和压缩机。


      IP属地:山东来自Android客户端3楼2024-06-08 21:59
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