UK 
EnglishТипова
Polski🚂 Парова машина
Поршнева парова машина з золотниковим клапаном, кривошипно-повзунним механізмом і маховиком, що будує PV-індикаторну діаграму. Задайте тиск котла й відсічку, читайте індикаторну потужність, роботу за цикл і ККД.
Про цю симуляцію
Цей симулятор моделює реальний цикл одностороннього поршневого парового двигуна: золотниковий клапан впускає пару під тиском котла до кута відсічки, захоплена пара потім розширюється приблизно за законом PV = константа, штовхаючи поршень, клапан відкривається для випуску відпрацьованої пари, а зворотний хід поршня стискає залишкову «подушкову» пару — усе це перетворюється на обертання через кривошипно-повзунний механізм і згладжується маховиком. Площа, охоплена живою PV-індикаторною діаграмою, чисельно інтегрується (∮p dV) щокадру для обчислення реальної індикаторної потужності, середнього ефективного тиску, крутного моменту та термічного ККД відносно межі Карно.
🔬 Що показано
Як поршневий паровий двигун перетворює тиск розширюваної пари на безперервний обертальний рух, і чому чотири фази циклу — впуск, розширення, випуск і стиснення — утворюють замкнутий контур на PV-діаграмі, площа якого точно дорівнює механічній роботі за цикл.
🎮 Як користуватись
Оберіть пресет (Повний хід, Економічний, Важке навантаження, Конденсаційний) або налаштуйте тиск котла, коефіцієнт відсічки та швидкість/навантаження напряму; перемикайте випуск між Атмосферним і Конденсатором, щоб змінити протитиск; спостерігайте, як поршень, золотниковий клапан і маховик анімуються синхронно з живим PV-контуром, і відстежуйте індикаторну потужність, роботу за цикл, термічний ККД, крутний момент, витрату пари та MEP у статистиці.
💡 Чи знали ви?
Раннє відключення впуску пари (низький коефіцієнт відсічки) дозволяє захопленій парі виконувати додаткову роботу лише через розширення, а не постійне впускання свіжої пари високого тиску — саме ця ідея, використана такими інженерами, як Джеймс Ватт, різко підвищила паливну ефективність порівняно з ранішими двигунами, що працювали на повному тиску пари протягом усього ходу.
Часті запитання
Що контролює коефіцієнт відсічки?
Він задає кут кривошипа, при якому золотниковий клапан припиняє впуск свіжої пари з котла; нижча відсічка означає, що пара впускається протягом коротшої частки ходу, а потім розширюється самостійно решту часу, що підвищує термічну ефективність за рахунок деякої пікової потужності.
Чому площа всередині PV-контуру має значення?
Замкнена площа діаграми тиск-об'єм дорівнює чистій індикаторній роботі, виконаній парою над поршнем за один повний цикл, оскільки робота — це інтеграл тиску за зміною об'єму (∮p dV) навколо замкнутого циклу.
Чому перехід на конденсатор підвищує ефективність?
Вакуумний конденсатор знижує протитиск випуску значно нижче атмосферного, що збільшує різницю тиску, проти якої працює розширювана пара протягом усього ходу, витягуючи більше корисної роботи з тієї самої впущеної пари й підвищуючи термічну ефективність до межі Карно, визначеної температурами котла й конденсатора.
Що насправді робить маховик?
Оскільки крутний момент від одностороннього поршня різко змінюється протягом циклу (сильний під час робочого ходу, майже нульовий в іншому місці), маховик накопичує обертальну кінетичну енергію під час фаз високого моменту й вивільняє її під час фаз низького моменту, згладжуючи обертальну швидкість двигуна до майже постійної.
Чому фаза стиснення важлива наприкінці зворотного ходу?
Стиснення невеликого об'єму залишкової «подушкової» пари в циліндрі перед наступним циклом впуску м'яко гальмує поршень наприкінці ходу й попередньо тисне циліндр, зменшуючи механічний удар наступного впуску й покращуючи загальну плавність та ефективність.