原创《颠覆卡诺定理曹氏热能转换装置》：本论文主要论述了曹氏论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
摘 要：卡诺定理的主要原理是：汽缸中气体压力推动汽缸中的活塞做功,由汽缸的直线运动推动曲轴转动而带动飞轮的旋转,在这个过程中,汽缸的直线运动转变成转动时,由数学微积分可以计算出,其汽缸的直线运动做的功只有25%转变成飞轮的转动动能,因为,在汽缸的直线运动时,曲轴是转动的,功的传递中损失了75%.本文正从这个原理出发,设计出新的热能转换装置――曹氏热能转换装置,即将汽缸的直线运动带动“如自行车链条”一样的还是直线运动,再由链条带动飞轮的旋转,在这样新的理论计算下可以得出,汽缸的直线运动做的功在理论上会100%的转变成飞轮的转动动能.而且在此基础上还多出了两个做功：一是汽缸的直线运动做功结束时还有大量的乘余气体的压力可以再做功,即可以把汽延长,使汽缸的直线运动到缸内气体压力等于大气压时,排出缸内的气体；二是如果用的蒸汽推动汽缸的直线运动做功,当汽缸内蒸汽低于一个标准大气压时,排出缸内的气体,只需32℃-35℃的冷凝水就可把排出缸内的气体凝集成水,这样就会形成缸内负气压,达到空气中的大气反推汽缸做功.
关键词：热能；蒸汽；做功；卡诺定理；热能转换
中图分类号：140.80 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）33-0003-03
1 原 理
1.1 卡诺定理
卡诺定理示意图,如图1所示,兰的A为气缸,B为气缸内的活塞,C为曲轴,活塞连杆BD也曲轴连接于D点,气缸内的气体推动活塞运动,带动曲轴绕O轴旋转.设活塞的半径为R,活塞的面积为S,则s等于πR2,曲轴OD等于r,则L等于2r.
设气缸内的气压为p,则活塞所受到的推力：
F等于pS等于πR2p,
活塞所做的功f（w1）等于FL等于2p.从图中可以看出,活塞沿运动方向BH所受的力被分解成BG和BJ两个分力,只有BJ力对曲轴起有效作用,而作用在曲轴上的力又被分解成沿园周切线方向的力DF和向心方向的力DO,而只有沿园周切线方向的力DF做功有效,这个力还随着曲轴旋转角度θ不断变化而变化.所以,当活塞以均等的力推动曲轴转动时,传的功是在不断变化的.
设曲轴OD绕O轴旋转所做的功为f（w2）,则由数学微积学可求出两都之间的关系为：
f（w1）等于f（w2）25%
这就是卡诺定理的原理.
1.2 曹氏热能转换装置的原理
曹氏热能转换装置原理,如图2所示,把曲轴设计成两个园盘O1和O2,并用链条把两个园盘连接在一起,在两个园盘连接的一边水平方向上,把气缸的活塞推力杆BD连接在链条上,这样气缸的活塞推力所做的功,理论上全部传递到曲轴中去,达到100%传递的效率.
2 设 计
①设计示意图,如图3所示.
D为两个气缸外的红色方框,与两个转动轮O1和O2上的链条相连接,D方框把两个活塞B1和B2固定在方框内,两个活塞交替推动D方框,带动链条趋动两个转动轮和转动做功.图3中的四个活塞为一组,3组这样的活塞组成部机器,共12个气缸交替轮流做功工作.如图4中（2）由3组（1）组成的示意图.
这里L1可以任意调节,即与关闭供汽的时间长度有关,这样就非常容易做到在任意蒸汽的压力力下工作都能达到热功转换的最大化.
这种装置除了体种小,效率高以外,其最大噪音低于20分贝以下.可谓是潜艇的好动力,所有的AIP潜艇都可使用这种核动力装置进行替代,其潜水的最大天数不是7-15天,而是70天以上.
②如图4所示,图中的（1）为固定盘,盘中的A为进气口,C为进气口与园盘交界处设置一个进气阀门,D为固定在圆盘上的一个隔气栓,为固定盘中间的轴承,将转动盘装在上；图中的F（2）和（3）为转动圆盘,在F上安装有一个活动的气门塞E,（2）为F上的活动的气门塞E为关闭装态,以便可以通过固定盘中上D隔气栓,（3）为F上活动的气门塞E处于打开状态；（4）为F安装在固定盘中轴承上的转旋工作示意图,此时进气阀门C为开启状态,蒸汽进入工作通道推动气门塞E做功,当F转动一定比例的园周时,如图（4）的位置,进气阀门C关闭,由通道中蒸汽乘余压力继续做功,达到排出气体的压强低于一个大气压时排出,既利于蒸汽的凝集,又降低了凝集热的值,达到提出热功转化率的效果.（5）为转动园盘F上的气门塞E经过固定园盘上D隔气栓时处于关闭状态,以便可以通过固定盘中上D隔气栓,（6）为转动园盘F上的活塞将气体从B出口排出的过程.
这样的装置固定盘中上装上转动园盘F为一组,O可直接装在发电机上,可将六组同轴装在一起,以达到发电机上获得稳定轴纽力,持续工作的目的.
这种装置：结构简单、操作方便、全机械结构、安全使用寿命长.
3 讨 论
这种超小型、超低音、高效率新的理论指导下设计的热能转换装置--曹氏热能转换装置,只是一个过渡产品,因为更科学高效的产品是：热能电版,即如同太阳能电版把可见光,即太阳能直接转变成电能一样,把红外线即热能光子直接转变成电能的电版,这样的产品无论从原理上、设计上、生产的可能性上都己成熟.
设计一个航空运输机的核动力装置的重量与输出功率实例：还是以10个大气压的蒸汽,即10 MP的蒸汽为例,以图4中的热能转换装置,则转盘周长的1/10为进汽长度,另9/10为蒸汽乘余压力工作长度,理论上排汽压力降为1个大气压.10组转盘共2米长,每个转盘中气门塞E的宽为20 cm,设每个气门塞E高出转盘的长度为60 cm,转盘F的半径R等于100 cm,那么,10转盘获得持续的线推力：
F等于20×60×10+20×60×5等于18 t（吨）
以每分钟450/转,则每小时10MP蒸汽量：
V等于2×0.2×0.6×450×60等于24 000 m3
曹氏论文参考资料：
结论：颠覆卡诺定理曹氏热能转换装置为关于对不知道怎么写曹氏论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文曹氏父子论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
