Εξηγήστε τη διαδικασία του αέρα που μεταφέρεται από χαμηλή πίεση σε υψηλό σύστημα συμπιεστή αέρα παράγει ενέργεια;
Κατανόηση των βασικών
* Πίεση: Η πίεση είναι η δύναμη που ασκείται σε μια δεδομένη περιοχή. Η υψηλότερη πίεση σημαίνει περισσότερη δύναμη συσκευασμένη στον ίδιο χώρο.
* Πιθανή ενέργεια: Σε ένα σύστημα συμπιεσμένου αερίου, η πιθανή ενέργεια αποθηκεύεται στον πεπιεσμένο αέρα λόγω της υψηλότερης πίεσης του. Σκεφτείτε το σαν ένα σπειροειδές ελατήριο - όσο πιο σφιχτό είναι το πηνίο, τόσο περισσότερη ενέργεια αποθηκεύει.
Ο κύκλος του συμπιεστή αέρα
1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Ο αέρας στην ατμοσφαιρική πίεση (χαμηλή πίεση) τραβιέται στην πρόσληψη του συμπιεστή.
2. συμπίεση: Ο μηχανισμός του συμπιεστή (έμβολο, περιστροφική βίδα, κλπ.) Συμπιέζει τον αέρα, αυξάνοντας σημαντικά την πίεση του. Αυτό είναι όπου γίνεται η εργασία, καταναλώνοντας ενέργεια από κινητήρα ή κινητήρα.
3. Εκκένωση: Ο πεπιεσμένος αέρας στη συνέχεια ωθείται σε δεξαμενή αποθήκευσης (δεξαμενή δέκτη) ή απευθείας σε ένα σύστημα.
4. Χρήση: Ο αποθηκευμένος πεπιεσμένος αέρας είναι πλέον πηγή δυνητικής ενέργειας. Όταν απελευθερώνεται, επεκτείνει και εκτελεί εργασία, όπως η οδήγηση πνευματικών εργαλείων ή η ενεργοποίηση βιομηχανικών διεργασιών.
Μετατροπή ενέργειας
* είσοδος: Η ενέργεια που χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του συμπιεστή (από την ηλεκτρική ενέργεια, το καύσιμο κ.λπ.) μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια για να συμπιέσει τον αέρα.
* Έξοδος: Η πιθανή ενέργεια που αποθηκεύεται στον πεπιεσμένο αέρα είναι η ενεργειακή παραγωγή του συστήματος. Αυτή η ενέργεια μπορεί να απελευθερωθεί επιτρέποντας στον αέρα να επεκταθεί, μετατρέποντας την πιθανή ενέργεια πίσω σε κινητική ενέργεια και εργασία.
Γιατί αυτό λειτουργεί (διατήρηση ενέργειας):
Ο πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής μας λέει ότι η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, μόνο μετασχηματισμένη. Σε ένα σύστημα συμπιεστή:
* Ο συμπιεστής λειτουργεί στον αέρα (προσθέτοντας ενέργεια).
* Ο συμπιεσμένος αέρας αποθηκεύει αυτή την ενέργεια ως δυνητική ενέργεια.
* Όταν χρησιμοποιείται ο αέρας, αυτή η πιθανή ενέργεια μετατρέπεται πίσω στη δουλειά.
Παράδειγμα:
Φανταστείτε χρησιμοποιώντας μια αντλία ποδηλάτου για να φουσκώσετε ένα ελαστικό. Καταβάλλετε προσπάθεια (μηχανική ενέργεια) για να συμπιέσετε τον αέρα. Ο αέρας με πίεση στο ελαστικό μπορεί τώρα να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία του ελαστικού για να κυλήσει, αλλά η συνολική ενέργεια που χρησιμοποιείται για να φουσκώσει (συμπεριλαμβανομένης της απώλειας ενέργειας ως θερμότητας) είναι ίση με την ενέργεια που χρησιμοποιείται για να φουσκώσει και την ενέργεια που χάθηκε ως θερμότητα.
Βασικό σημείο: Το σύστημα συμπιεστή δεν δημιουργεί * ενέργεια. Απλώς μετατρέπει την ενέργεια από τη μία μορφή σε άλλη (μηχανική ενέργεια σε δυνητική ενέργεια). Ο συμπιεσμένος αέρας λειτουργεί ως βολικός μηχανισμός αποθήκευσης ενέργειας.
