Formülün etkinliği nedir? verimlilik faktörü

Yeterlik (yeterlik) - enerjinin dönüştürülmesi veya aktarılması ile ilgili olarak bir sistemin (cihaz, makine) verimliliğinin bir özelliği. Kullanılan faydalı enerjinin sistem tarafından alınan toplam enerji miktarına oranı ile belirlenir; genellikle η ("bu") ile gösterilir. η = Wpol/Wcym. Verimlilik boyutsuz bir niceliktir ve genellikle yüzde olarak ölçülür. Matematiksel olarak, verimliliğin tanımı şu şekilde yazılabilir:

100%

Nerede A- yararlı çalışma ve Q- boşa harcanan enerji.

Enerjinin korunumu yasası gereği, verim her zaman birden küçüktür veya ona eşittir, yani harcanan enerjiden daha faydalı iş elde etmek imkansızdır.

Isı motoru verimliliği- mükemmelin ilişkisi faydalı iş motordan, ısıtıcıdan alınan enerjiye. Bir ısı motorunun verimi aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir.

burada - ısıtıcıdan alınan ısı miktarı, - buzdolabına verilen ısı miktarı. Belirli kaplıca sıcaklıklarında çalışan döngüsel makineler arasında en yüksek verim T 1 ve soğuk T 2, Carnot çevriminde çalışan ısı motorlarına sahip; bu sınırlayıcı verimlilik şuna eşittir:

Enerji süreçlerinin verimliliğini karakterize eden tüm göstergeler yukarıdaki açıklamaya karşılık gelmez. Geleneksel olarak veya yanlışlıkla "katsayı" olarak adlandırılsalar bile yararlı eylem”, özellikle% 100'ü aşan başka özelliklere sahip olabilirler.

kazan verimliliği

Ana makale: Kazan ısı dengesi

Fosil yakıt kazanlarının verimliliği geleneksel olarak net kalorifik değerden hesaplanır; yanma ürünlerinin neminin kazanı kızgın buhar şeklinde terk ettiği varsayılır. İÇİNDE yoğuşmalı kazanlar bu nem yoğunlaştırılır, yoğunlaşma ısısı faydalı bir şekilde kullanılır. Alt ısıl değere göre verim hesaplanırken sonunda birden fazla çıkabilmektedir. Bu durumda buhar yoğuşma ısısını dikkate alan brüt ısıl değere göre değerlendirmek daha doğru olacaktır; ancak, böyle bir kazanın performansının diğer kurulumlardan elde edilen verilerle karşılaştırılması zordur.

Isı pompaları ve soğutucular

Bir ısıtma tekniği olarak ısı pompalarının avantajı, bazen çalışmaları için harcanan enerjiden daha fazla ısı alabilmesidir; benzer şekilde, bir soğutma makinesi soğutulmuş uçtan, işlemi organize etmek için harcanan ısıdan daha fazlasını çıkarabilir.

Bu tür ısı motorlarının verimliliği aşağıdakilerle karakterize edilir: performans katsayısı(soğutucular için) veya dönüşüm oranı(ısı pompaları için)

soğuk uçtan (soğutma makinelerinde) alınan veya sıcak uca (ısı pompalarında) aktarılan ısı nerede; - bu süreçte harcanan iş (veya elektrik). en iyi performans bu tür makineler için üretkenliğin ters bir Carnot döngüsü vardır: içinde performans katsayısı

burada , sıcak ve soğuk uçların sıcaklıklarıdır, . Bu değer, tabii ki keyfi olarak büyük olabilir; pratikte buna yaklaşmak zor olsa da, performans katsayısı yine de birliği aşabilir. Bu, termodinamiğin birinci yasasıyla çelişmez, çünkü dikkate alınan enerjiye ek olarak A(örneğin elektrik), ısıya Q soğuk bir kaynaktan alınan enerji de vardır.

Edebiyat

• Peryshkin A.V. Fizik. 8. sınıf. - Bustard, 2005. - 191 s. - 50.000 kopya. - ISBN 5-7107-9459-7.

notlar

Wikimedia Vakfı. 2010

Diğer sözlüklerde "Verimlilik" in ne olduğuna bakın:

yeterlik- Çıkış gücünün tüketilene oranı aktif güç. [OST 45.55 99] verimlilik katsayısı Verimlilik Yararlı oranı olan enerjinin dönüşümü, dönüşümü veya aktarımı süreçlerinin mükemmelliğini karakterize eden bir değer ... ... Teknik Tercümanın El Kitabı

Veya geri dönüş katsayısı (Verimlilik), verimliliği açısından herhangi bir makine veya aparatın iş kalitesinin bir özelliğidir. KPD ile makineden alınan iş miktarının veya cihazdan alınan enerjinin o miktara oranı kastedilmektedir ... ... Deniz Sözlüğü

- (verimlilik), mekanizma tarafından gerçekleştirilen işin işleyişi için harcanan işe oranı olarak tanımlanan, mekanizmanın verimliliğinin bir göstergesi. yeterlik genellikle yüzde olarak ifade edilir. İdeal bir mekanizmanın verimliliği = ... ... olması gerekir. Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük

Modern Ansiklopedi

- enerji dönüşümü ile ilgili olarak sistemin (cihaz, makine) verimliliğinin (verimlilik) özelliği; kullanılan faydalı enerjinin (döngüsel bir süreçte işe dönüştürülen) toplam enerji miktarına oranı ile belirlenir, ... ... Büyük ansiklopedik sözlük

- (verimlilik), enerjinin dönüştürülmesi veya aktarılmasıyla ilgili olarak bir sistemin (cihaz, makine) verimliliğinin bir özelliği; t) kullanılan faydalı enerjinin (Wpol) sistem tarafından alınan toplam enerji miktarına (Wtotal) oranı ile belirlenir; h=Wpol…… Fiziksel Ansiklopedi

- (verimlilik) örneğin yararlı enerji Wp oranı. iş şeklinde, sistem tarafından alınan toplam enerji W miktarına (makine veya motor), W p / W. Gerçek sistemler için sürtünme ve diğer denge dışı süreçler nedeniyle kaçınılmaz enerji kayıpları nedeniyle ... ... Fiziksel Ansiklopedi

Harcanan faydalı işin veya alınan enerjinin, sırasıyla harcanan tüm işe veya tüketilen enerjiye oranı. Örneğin elektrik motorunun verimi mekaniğe oranıdır. kendilerine verilen elektriğe verdikleri güç. güç; İLE.… … Teknik demiryolu sözlüğü

Var., eşanlamlı sayısı: 8 verimlilik (4) getiri (27) verimlilik (10) ... eşanlamlı sözlüğü

Yeterlik- - Yararlı işin eyleme geçirmek için harcanan işe oranı olarak tanımlanan, herhangi bir dönüşüm süreci veya içinde meydana gelen enerji transferi ile ilgili olarak herhangi bir sistemin mükemmelliğini karakterize eden bir değer. ... ... Yapı malzemelerinin terimleri, tanımları ve açıklamaları ansiklopedisi

Yeterlik- (verimlilik), herhangi bir cihazın veya makinenin (bir ısı makinesi dahil) enerji verimliliğinin sayısal bir özelliği. Verimlilik, kullanılan (yani işe dönüştürülen) faydalı enerjinin toplam enerji miktarına oranı ile belirlenir, ... ... Resimli Ansiklopedik Sözlük

Verimlilik faktörü (COP) yararlı olarak kullanılan enerjinin sistem tarafından alınan toplam enerjiye oranı ile belirlenen, enerji dönüşümü veya transferi açısından bir sistemin verimliliğinin bir ölçüsüdür.

yeterlik- değer boyutsuzdur, genellikle yüzde olarak ifade edilir:

Bir ısı motorunun performans katsayısı (COP), aşağıdaki formülle belirlenir: burada A = Q1Q2. Bir ısı motorunun verimi her zaman 1'den azdır.

Carnot çevrimi, bir çalışma sıvısı ile gerçekleştirilen ardışık iki izotermal ve iki adyabatik süreçten oluşan tersinir dairesel bir gaz işlemidir.

İki izoterm ve iki adiyabat içeren dairesel döngü, maksimum verime karşılık gelir.
Fransız mühendis Sadi Carnot, 1824'te ideal bir ısı motorunun maksimum verimliliği için bir formül çıkardı; burada çalışma sıvısı, çevrimi iki izoterm ve iki adiyabattan, yani Carnot çevriminden oluşan ideal bir gazdır. Carnot çevrimi, izotermal bir süreçte çalışma akışkanına sağlanan ısı nedeniyle iş yapan bir ısı motorunun gerçek çalışma çevrimidir.

Carnot çevriminin verimliliği, yani bir ısı motorunun maksimum verimi için formül şu şekildedir: , burada T1 ısıtıcının mutlak sıcaklığı, T2 ise buzdolabının mutlak sıcaklığıdır.

Isı motorları olan yapılardır Termal enerji mekanik hale gelir.

Isı motorları hem tasarım hem de amaç bakımından çeşitlidir. Bunlar şunları içerir: buharlı motorlar, Buhar türbinleri, içten yanmalı motorlar, jet motorları.

Bununla birlikte, çeşitliliğe rağmen, ilke olarak, çeşitli ısı motorlarının çalışması ortak özellikler. Her bir ısı motorunun ana bileşenleri:

• ısıtıcı;
• çalışan vücut;
• buzdolabı.

Isıtıcı, motorun çalışma odasında bulunan çalışma sıvısını ısıtırken termal enerjiyi serbest bırakır. Çalışma sıvısı buhar veya gaz olabilir. Isı miktarını kabul ettikten sonra gaz genişler çünkü. basıncı dış basınçtan daha fazladır ve pistonu hareket ettirerek üretir pozitif çalışma. Aynı zamanda basıncı düşer ve hacmi artar. Gazı aynı durumlardan geçerek ancak ters yönde sıkıştırırsak, o zaman aynısını mutlak değerde yaparız, ancak olumsuz çalışma. Sonuç olarak, döngü için tüm iş sıfıra eşit olacaktır. Bir ısı motorunun işinin sıfırdan farklı olabilmesi için gazı sıkıştırma işinin az iş uzantılar. Sıkıştırma işinin genleşme işinden daha az olması için, sıkıştırma işleminin daha düşük bir sıcaklıkta gerçekleşmesi gerekir, bunun için çalışma sıvısının soğutulması gerekir, bu nedenle tasarımına bir buzdolabı dahil edilmiştir. ısıtma motoru. Çalışma sıvısı, onunla temas ettiğinde buzdolabına ısı miktarı verir.

Her sistem veya cihazın belirli bir performans katsayısı (COP) vardır. Bu gösterge, çalışmalarının herhangi bir enerji türünün geri dönüşü veya dönüşümü üzerindeki verimliliğini karakterize eder. Değerine göre verimlilik, formda temsil edilen ölçüsüz bir niceliktir. Sayısal değer 0 ile 1 arasında veya yüzde olarak. Bu özellik, her tür elektrik motoru için tamamen geçerlidir.

Elektrik motorlarında verimlilik özellikleri

Elektrik motorları, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren cihazlar kategorisine aittir. Bu cihazlar için verimlilik faktörü, ana işlevi yerine getirmedeki etkinliklerini belirler.

Motor verimliliği nasıl bulunur? Bir elektrik motorunun verimliliği için formül şuna benzer: ƞ \u003d P2 / P1. Bu formülde P1 sağlanan elektrik gücü ve P2 motor tarafından üretilen kullanılabilir mekanik güçtür. Anlam Elektrik gücü(P), işin bir zaman birimine oranı olarak P \u003d UI formülü ve mekanik - P \u003d A / t ile belirlenir.

Bir elektrik motoru seçerken verimlilik faktörü dikkate alınmalıdır. Büyük önem ile ilgili verimlilik kayıplarına sahip reaktif akımlar, güç azaltma, motor ısıtması ve diğer olumsuz faktörler.

Elektrik enerjisinin mekanik enerjiye dönüşmesine kademeli bir güç kaybı eşlik eder. Verimlilik kaybı, çoğunlukla motor çalışma sırasında ısındığında ısının salınmasıyla ilişkilendirilir. Kayıpların nedenleri, sürtünme etkisinden kaynaklanan manyetik, elektriksel ve mekanik olabilir. Bu nedenle, örnek olarak, elektriğin 1000 ruble için tüketildiği ve yararlı işlerin yalnızca 700-800 ruble için üretildiği durum en uygunudur. Böylece bu durumda verim %70-80 olacak ve aradaki farkın tamamı motoru ısıtan termal enerjiye dönüştürülecektir.

Elektrik motorlarını soğutmak için, havayı özel boşluklardan geçirmek için fanlar kullanılır. Yerleşik standartlara uygun olarak, A sınıfı motorlar 85-90 0 C'ye, B sınıfı - 110 0 C'ye kadar ısıtabilir. Motor sıcaklığı belirlenen standartları aşarsa, bu olası bir olasılığa işaret eder.

Yüke bağlı olarak, elektrik motorunun verimliliği değerini değiştirebilir:

• Rölanti için - 0;
• %25 yükte - 0,83;
• %50 yükte - 0,87;
• %75 yükte - 0,88;
• Tam %100 yükte verimlilik 0,87'dir.

Elektrik motorunun verimindeki düşüşün nedenlerinden biri, üç fazın her birinde farklı bir gerilim görüldüğünde akımların asimetrisi olabilir. Örneğin 1. fazda 410 V, 2. fazda 402 V ve 3. fazda 288 V varsa ortalama gerilim (410 + 402 + 388) / 3 = 400 V olacaktır. değer: 410 - 388 = 22 volt. Böylece bu nedenle oluşan verim kaybı 22/400 x 100 = %5 olacaktır.

Elektrik motorunda verim düşüşü ve toplam kayıplar

Toplam kayıp miktarını etkileyen birçok olumsuz faktör vardır. elektrik motorları. Bunları önceden belirlemenizi sağlayan özel teknikler vardır. Örneğin, gücün kısmen şebekeden statora ve ardından rotora sağlandığı bir boşluğun varlığını belirleyebilirsiniz.

Yolvericide meydana gelen güç kayıpları birkaç terimden oluşur. Her şeyden önce, bunlar stator çekirdeğinin kısmen yeniden mıknatıslanmasıyla ilişkili kayıplardır. Çelik elemanların çok az etkisi vardır ve pratik olarak dikkate alınmaz. Bunun nedeni, manyetik akının hızını önemli ölçüde aşan statorun dönme hızıdır. Bu durumda rotor, beyan edilen teknik özelliklere tam olarak uygun olarak dönmelidir.

Anlam Mekanik Güç rotor mili elektromanyetik güçten daha düşüktür. Fark, sargıda meydana gelen kayıpların miktarıdır. Mekanik kayıplar, yataklar ve fırçalardaki sürtünmenin yanı sıra dönen parçalar üzerindeki hava bariyerinin etkisini içerir.

İçin asenkron elektrik motorları stator ve rotorda dişlerin varlığından kaynaklanan ek kayıpların varlığı ile karakterize edilir. Ek olarak, tek tek motor bileşenlerinde girdap akışları meydana gelebilir. Tüm bu faktörler birlikte verimliliği ünitenin nominal gücünün yaklaşık %0,5'i kadar azaltır.

Muhtemel kayıplar hesaplanırken formül de kullanılır. motor verimliliği, bu parametrenin azaltılmasını hesaplamaya izin verir. Her şeyden önce, doğrudan motor yükü ile ilgili olan toplam güç kayıpları dikkate alınır. Yük arttıkça kayıplar orantılı olarak artar ve verim düşer.

Asenkron elektrik motorlarının tasarımlarında maksimum yüklerin varlığında olası tüm kayıplar dikkate alınır. Bu nedenle, bu cihazların verimlilik aralığı oldukça geniştir ve% 80 ila% 90 arasında değişmektedir. Yüksek güçlü motorlarda bu rakam %90-96'ya kadar çıkabilmektedir.

Verimlilik, bir cihazın veya makinenin verimliliğinin bir özelliğidir. Verimlilik, sistem çıkışındaki faydalı enerjinin, sisteme verilen toplam enerji miktarına oranı olarak tanımlanır. Verimlilik boyutsuzdur ve genellikle yüzde olarak ifade edilir.

Formula 1 - verimlilik

Nerede- A faydalı iş

—Q harcanan toplam iş

Herhangi bir işi yapan herhangi bir sistem, işin yapılacağı yardımı ile dışarıdan enerji almalıdır. Örneğin bir gerilim trafosu alın. Girişe 220 voltluk bir şebeke voltajı uygulanır, örneğin bir akkor lambaya güç vermek için çıkıştan 12 volt çıkarılır. Böylece transformatör girişteki enerjiyi şuna dönüştürür: gerekli değer lambanın çalışacağı yer.

Ancak trafoda kayıplar olduğu için şebekeden alınan enerjinin tamamı lambaya gitmeyecektir. Örneğin, bir transformatörün çekirdeğindeki manyetik enerji kaybı. Veya kayıp aktif direnç sargılar. Nerede Elektrik enerjisi tüketiciye ulaşmadan termiğe geçecektir. Bu sistemdeki bu termal enerji işe yaramaz.

Hiçbir sistemde güç kayıplarının önüne geçilemeyeceği için verim her zaman birin altındadır.

Verimlilik, birçok bileşenden oluşan tüm sistem için olduğu gibi düşünülebilir. ayrı parçalar. Dolayısıyla, her bir parçanın verimliliğini ayrı ayrı belirlemek için, toplam verimlilik, tüm elemanlarının verimliliğinin ürününe eşit olacaktır.

Sonuç olarak, enerjinin iletilmesi veya dönüştürülmesi anlamında herhangi bir cihazın mükemmellik derecesini verimliliğin belirlediğini söyleyebiliriz. Ayrıca sisteme verilen enerjinin ne kadarının faydalı işlere harcandığını da gösterir.