PL 
EnglishDomyślny
Українська🚂 Maszyna parowa
Tłokowa maszyna parowa z suwakiem, mechanizmem korbowym i kołem zamachowym, rysująca wykres indykatorowy PV. Ustaw ciśnienie kotła i moment odcięcia, a odczytasz moc indykowaną, pracę na cykl i sprawność cieplną.
O tej symulacji
Ten symulator modeluje cykl rzeczywistego jednostronnego tłokowego silnika parowego: suwak rozrządu doprowadza parę o ciśnieniu kotłowym aż do kąta odcięcia, uwięziona para rozpręża się w przybliżeniu według PV = stała, popychając tłok, zawór otwiera się, uwalniając parę wylotową, a powracający tłok sprężą resztkową parę „poduszkową” — wszystko to zamieniane jest na ruch obrotowy poprzez mechanizm korbowo-wodzikowy i wygładzane przez koło zamachowe. Powierzchnia wewnątrz wykresu indykatorowego PV na żywo jest numerycznie całkowana (∮p dV) w każdej klatce, aby obliczyć rzeczywistą moc indykowaną, średnie ciśnienie efektywne, moment obrotowy i sprawność cieplną odniesioną do granicy Carnota.
🔬 Co pokazuje symulacja
Jak tłokowy silnik parowy zamienia ciśnienie rozprężającej się pary w ciągły ruch obrotowy oraz dlaczego cztery fazy cyklu — napełnianie, rozprężanie, wylot i sprężanie — tworzą zamkniętą pętlę na wykresie PV, której zamknięte pole jest dokładnie pracą mechaniczną wykonaną w jednym cyklu.
🎮 Jak korzystać
Wybierz ustawienie wstępne (Pełna przepustnica, Ekonomiczny, Duże obciążenie, Kondensacyjny) lub bezpośrednio dostosuj ciśnienie kotła, stopień odcięcia i prędkość/obciążenie; przełącz wylot między atmosferycznym a skraplaczem, aby zmienić przeciwciśnienie; obserwuj tłok, suwak rozrządu i koło zamachowe animowane w synchronizacji z pętlą PV na żywo oraz śledź moc indykowaną, pracę na cykl, sprawność cieplną, moment obrotowy, zużycie pary i MEP w statystykach.
💡 Czy wiesz, że?
Wczesne odcięcie doprowadzania pary (niski stopień odcięcia) pozwala uwięzionej parze wykonać dodatkową pracę wyłącznie poprzez rozprężanie, zamiast ciągłego doprowadzania świeżej pary pod wysokim ciśnieniem — ten pojedynczy pomysł, wykorzystywany przez inżynierów takich jak James Watt, drastycznie poprawił wydajność paliwową w porównaniu z wcześniejszymi silnikami, które przez cały skok pracowały na pełnym ciśnieniu.
Najczęściej zadawane pytania
Co kontroluje stopień odcięcia?
Ustala on kąt obrotu korby, przy którym suwak rozrządu przestaje doprowadzać świeżą parę kotłową; niższy stopień odcięcia oznacza, że para jest doprowadzana przez krótszą część skoku, a następnie rozpręża się samodzielnie przez resztę skoku, co poprawia sprawność cieplną kosztem części mocy szczytowej.
Dlaczego pole wewnątrz pętli PV ma znaczenie?
Zamknięte pole wykresu ciśnienie-objętość jest równe netto pracy indykowanej wykonanej przez parę na tłoku w jednym pełnym cyklu, ponieważ praca to całka ciśnienia względem zmiany objętości (∮p dV) po zamkniętym cyklu.
Dlaczego przełączenie na skraplacz poprawia sprawność?
Skraplacz próżniowy obniża przeciwciśnienie wylotowe znacznie poniżej atmosferycznego, co zwiększa różnicę ciśnień, przeciwko której działa rozprężająca się para przez cały skok, wydobywając więcej użytecznej pracy z tej samej ilości doprowadzonej pary i podnosząc sprawność cieplną w kierunku granicy Carnota wyznaczonej przez temperatury kotła i skraplacza.
Co właściwie robi koło zamachowe?
Ponieważ moment obrotowy od jednostronnego tłoka zmienia się gwałtownie w trakcie cyklu (silny podczas suwu roboczego, bliski zeru w pozostałych momentach), koło zamachowe magazynuje energię kinetyczną obrotu podczas faz wysokiego momentu i uwalnia ją podczas faz niskiego momentu, wygładzając prędkość obrotową silnika do wartości bliskiej stałej.
Dlaczego faza sprężania ma znaczenie na końcu suwu powrotnego?
Sprężanie niewielkiej objętości resztkowej pary „poduszkowej” pozostałej w cylindrze przed kolejnym cyklem napełniania delikatnie spowalnia tłok pod koniec jego skoku i wstępnie podnosi ciśnienie w cylindrze, zmniejszając wstrząs mechaniczny kolejnego napełniania i poprawiając ogólną płynność oraz sprawność.