Днес ще ви кажем какво е ефективност (коеф полезно действие), как да го изчислим и къде се прилага тази концепция.
Човек и механизъм
Какво е общото между пералня и консервна фабрика? Желанието на човек да се освободи от необходимостта да прави всичко сам. Преди изобретяването на парната машина хората са имали на разположение само мускулите си. Всичко правеха сами: оряха, сеяха, готвеха, ловяха риба, тъкаха лен. За да осигури оцеляването през дългата зима, всеки член на селско семейство работеше през деня от двегодишна възраст до смъртта си. Най-малките деца се грижиха за животните и помагаха на възрастните (доведи ги, разкажи им, извикай ги, вземи ги). Момиченцето е пуснато на предене за първи път на петгодишна възраст! Дори много стари хора режеха лъжици, а най-старите и най-крехките баби сядаха на станове и чекръци, ако зрението им позволяваше. Нямаха време да мислят какво представляват звездите и защо блестят. Хората бяха уморени: всеки ден трябваше да ходят и да работят, независимо от здравето, болката и морала. Естествено, човекът искаше да намери помощници, които поне малко да облекчат напрегнатите му рамене.
Забавен и странен
Най-напредналите технологии в онези дни бяха конят и мелничното колело. Но те вършеха само два до три пъти повече работа от човек. Но първите изобретатели започнаха да измислят устройства, които изглеждаха много странни. Във филма "История" вечна любов» Леонардо да Винчи прикрепи малки лодки към краката си, за да ходи по вода. Това доведе до няколко забавни инцидента, когато ученият се хвърли в езерото с дрехите си. Въпреки че този епизод е просто измислица на сценариста, подобни измишльотини вероятно са изглеждали така - комично и забавно.
19 век: желязо и въглища
Но в средата на 19 век всичко се промени. Учените осъзнаха силата на натиска от разширяващата се пара. Най-важните стоки от онова време са желязото за производство на котли и въглищата за нагряване на вода в тях. Учените на товавреме беше необходимо да се разбере какво е ефективността във физиката на парата и газа и как да се увеличи.
Формулата за коефициента в общия случай е:
Работа и топлина
Коефициентът на ефективност (съкратено КПД) е безразмерна величина. Определя се в проценти и се изчислява като съотношение на изразходваната енергия към полезната работа. Последният термин често се използва от майките на невнимателни тийнейджъри, когато ги карат да правят нещо вкъщи. Но всъщност това е истинският резултат от положените усилия. Тоест, ако ефективността на една машина е 20%, то тя преобразува в действие само една пета от получената енергия. Сега, когато купувате кола, читателят не трябва да има въпрос какво е ефективността на двигателя.
Ако коефициентът се изчислява като процент, тогава формулата е:
η - ефективност, A - полезна работа, Q - изразходвана енергия.
Загуба и реалност
Със сигурност всички тези разсъждения са озадачаващи. Защо не изобретите кола, която може да използва повече гориво? Уви, реалният свят не е такъв. В училище децата решават задачи, в които няма триене, всички системи са затворени и излъчването е строго монохроматично. Истинските инженери в производствените предприятия са принудени да вземат предвид наличието на всички тези фактори. Нека разгледаме например какво представлява този коефициент и от какво се състои.
Формулата в този случай изглежда така:
η=(Q 1 -Q 2)/Q 1
В този случай Q 1 е количеството топлина, което двигателят е получил от нагряване, а Q 2 е количеството топлина, което е отдал на заобикаляща среда(най-общо това се нарича хладилник).
Горивото се нагрява и разширява, силата избутва буталото, което задвижва въртящия се елемент. Но горивото се съдържа в някакъв контейнер. При нагряване той предава топлина на стените на съда. Това води до загуба на енергия. За да може буталото да се спусне, газът трябва да се охлади. За целта част от него се отделя в околната среда. И би било добре, ако газът прехвърли цялата топлина към полезна работа. Но, уви, охлажда се много бавно, така че все още излиза гореща пара. Част от енергията се изразходва за нагряване на въздуха. Буталото се движи в кух метален цилиндър. Неговите ръбове прилягат плътно към стените и при движение влизат сили на триене. Буталото загрява кухия цилиндър, което също води до загуба на енергия. Постъпателното движение на пръта нагоре и надолу се предава на въртящ момент чрез поредица от връзки, които се търкат една в друга и се нагряват, тоест част от първичната енергия също се изразходва за това.
Разбира се, в заводските автомобили всички повърхности са полирани до атомно ниво, всички метали са здрави и имат най-ниска топлопроводимост, а маслото за смазване на буталата е с най-добри свойства. Но във всеки двигател енергията на бензина се използва за нагряване на части, въздух и триене.
Тиган и котел
Сега предлагаме да разберем какво е ефективността на котела и от какво се състои. Всяка домакиня знае: ако оставите вода да заври в тенджера със затворен капак, тогава или водата ще капе върху печката, или капакът ще „танцува“. Всеки модерен котел е проектиран приблизително по същия начин:
- топлината загрява затворен съд, пълен с вода;
- водата се превръща в прегрята пара;
- когато се разширява, сместа газ-вода върти турбини или движи бутала.
Точно както в двигателя, енергията се губи за загряване на котела, тръбите и триенето на всички връзки, така че никой механизъм не може да има КПД от 100%.
Формулата за машини, които работят по цикъла на Карно, изглежда като общата формула за топлинна машина, само че вместо количеството топлина е температурата.
η=(T 1 -T 2)/T 1.
Космическа станция
Ами ако поставите механизма в пространството? Безплатната енергия от Слънцето е достъпна 24 часа в денонощието; охлаждането на всеки газ е възможно буквално до 0° Келвин почти мигновено. Може би ефективността на производството ще бъде по-висока в космоса? Отговорът е двусмислен: и да, и не. Всички тези фактори наистина биха могли значително да подобрят преноса на енергия към полезна работа. Но доставянето дори на хиляда тона до необходимата височина все още е невероятно скъпо. Дори ако такава фабрика работи петстотин години, тя няма да възстанови разходите за повдигане на оборудването, поради което писателите на научна фантастика толкова активно използват идеята за космически асансьор - това значително ще опрости задачата и ще я направи търговски жизнеспособни за преместване на фабрики в космоса.
Коефициентът на полезно действие (КПД) е стойност, която в проценти изразява ефективността на конкретен механизъм (двигател, система) при преобразуването на получената енергия в полезна работа.
Прочетете в тази статия
Защо ефективността на дизела е по-висока?
Индикаторът за ефективност за различните двигатели може да варира значително и зависи от редица фактори. имат относително ниска ефективност поради големия брой механични и топлинни загуби, които възникват по време на работа на енергиен блок от този тип.
Вторият фактор е триенето, което възниква по време на взаимодействието на свързващите се части. По-голямата част от полезното потребление на енергия се задвижва от движението на буталата на двигателя, както и от въртенето на частите вътре в двигателя, които са структурно фиксирани към лагери. Около 60% от енергията на изгаряне на бензина се изразходва само за осигуряване на работата на тези агрегати.
Допълнителни загуби се причиняват от работата на други механизми, системи и приспособления. Отчита се и процентът на загубите на съпротивление в момента на постъпване на следващото зареждане с гориво и въздух и след това изпускането на отработените газове от цилиндъра на двигателя с вътрешно горене.
Ако сравним дизелов двигател и бензинов двигател, дизеловият двигател има значително по-висока ефективност в сравнение с бензиновия агрегат. Бензиновите агрегати имат ефективност около 25-30% от общото количество получена енергия.
С други думи, от 10 литра бензин, изразходвани за работа на двигателя, само 3 литра се използват за извършване на полезна работа. Останалата част от енергията от изгарянето на горивото беше загубена.
При еднакъв работен обем мощността на атмосферен бензинов двигател е по-висока, но се постига при по-високи обороти. Двигателят трябва да се "завърти", загубите се увеличават, разходът на гориво се увеличава. Необходимо е да се спомене и въртящият момент, което буквално означава силата, която се предава от двигателя към колелата и движи автомобила. Бензиновите двигатели с вътрешно горене постигат максимален въртящ момент при по-високи скорости.
Подобен дизелов двигател с естествено пълнене достига въртящ момент при ниски скорости, като същевременно използва по-малко дизелово гориво за извършване на полезна работа, което означава по-висока ефективност и икономия на гориво.
Дизеловото гориво генерира повече топлина в сравнение с бензина, температурата на горене на дизеловото гориво е по-висока и устойчивостта на детонация е по-висока. Оказва се, че дизеловият двигател с вътрешно горене произвежда по-полезна работа при определено количество гориво.
Енергийна стойност на дизелово гориво и бензин
Дизеловото гориво се състои от по-тежки въглеводороди от бензина. По-ниската ефективност на бензиновия агрегат в сравнение с дизеловия двигател се дължи и на енергийния компонент на бензина и характеристиките на неговото изгаряне. Пълното изгаряне на равни количества дизелово гориво и бензин ще произведе повече топлина в първия случай. Топлината в дизелов двигател с вътрешно горене се преобразува по-пълно в полезна механична енергия. Оказва се, че при изгаряне на едно и също количество гориво за единица време, именно дизеловият двигател ще свърши повече работа.
Също така си струва да се вземат предвид характеристиките на инжектирането и създаването на подходящи условия за пълно изгаряне на сместа. При дизеловия двигател горивото се подава отделно от въздуха, то се впръсква не във всмукателния колектор, а директно в цилиндъра в самия край на такта на компресия. Резултатът е по-висока температура и най-пълно изгаряне на част от работната гориво-въздушна смес.
Резултати
Дизайнерите непрекъснато се стремят да подобрят ефективността както на дизеловите, така и на бензиновите двигатели. Увеличаването на броя на всмукателните и изпускателните клапани на цилиндър, активното използване, електронното управление на впръскването на гориво, дроселовата клапа и други решения могат значително да повишат ефективността. Това се отнася в по-голяма степен за дизеловия двигател.
Благодарение на тези характеристики модерен дизелов двигател е в състояние напълно да изгори част от дизеловото гориво, наситено с въглеводороди в цилиндъра, и да произвежда висок въртящ момент при ниски скорости. Ниските обороти означават по-малко загуби от триене и произтичащо съпротивление. Поради тази причина дизеловият двигател днес е един от най-производителните и икономични видове двигатели с вътрешно горене, чиято ефективност често надхвърля 50%.
Прочетете също
Защо е по-добре да загреете двигателя преди шофиране: смазване, гориво, износване на студени части. Как правилно да загрявате дизелов двигател през зимата.
Сред многото характеристики на различните механизми в автомобила, решаващата е Ефективност на двигателя с вътрешно горене. За да разберете същността на това понятие, трябва да знаете какво точно е класически двигател с вътрешно горене.
Ефективност на двигател с вътрешно горене - какво е това?
На първо място, двигателят преобразува топлинната енергия, генерирана от изгарянето на гориво, в определено количество механична работа. За разлика от парните машини, тези машини са по-леки и по-компактни. Те са много по-икономични и консумират строго определени течни и газообразни горива. По този начин ефективността на съвременните двигатели се изчислява въз основа на техните технически характеристики и други показатели.
Коефициентът на полезно действие (коефициент на ефективност) е съотношението на действителната мощност, предавана на вала на двигателя, към мощността, получена от буталото поради действието на газовете. Ако сравним ефективността на двигатели с различна мощност, можем да установим, че тази стойност за всеки от тях има свои собствени характеристики.
И двата двигателя, въпреки приликата в дизайна, имат различни видовеобразуване на смес. Следователно буталата на карбураторния двигател работят при по-високи температури, изискващи висококачествено охлаждане. Поради това топлинната енергия, която може да се преобразува в механична, се разсейва без никаква полза, намалявайки общо значениеЕфективност
Въпреки това, за да се увеличи ефективността на бензиновия двигател, се вземат определени мерки. Например, един цилиндър може да има два всмукателни и един изпускателен клапан, вместо да има един всмукателен и един изпускателен клапан. В допълнение, някои двигатели имат отделна бобина за запалване, инсталирана за всяка свещ. Дроселната клапа се управлява в много случаи с помощта на електрическо задвижване, а не с обикновен кабел.
Ефективност на дизеловия двигател – забележима ефективност
Дизелът е един от видовете двигатели с вътрешно горене, при които работната смес се запалва в резултат на компресия. Следователно налягането на въздуха в цилиндъра е много по-високо от това на бензинов двигател. Сравнявайки ефективността на дизелов двигател с ефективността на други конструкции, можем да отбележим най-високата му ефективност.
При ниски скорости и голям работен обем показателят за ефективност може да надхвърли 50%.
Трябва да обърнете внимание на сравнително ниския разход на дизелово гориво и ниското съдържание на вредни вещества в отработените газове.По този начин стойността на ефективността на двигателя с вътрешно горене изцяло зависи от неговия тип и дизайн. В много превозни средства ниската ефективност се компенсира от различни подобрения за подобряване на цялостното представяне. спецификации.
Участието в танкови битки World Of Tanks е вълнуващо, потапяйки ви с глава в атмосферата на разгорещени битки. С течение на времето започват да възникват въпроси:
- Как да разбера колко добре играя?
- Какви числа могат да кажат за моите постижения?
Тогава идва моментът и играчът научава за съществуването статистика на ефективността, като едновременно изучава формули и начини за подобряването му.
Как да разберете ефективността в World of Tanks
Трябва да въведете псевдонима си в играта във формата по-долу и калкулаторът за ефективност ще изчисли всичко за вас!
| Описание | Значение |
|---|---|
| Брой битки: | |
| Брой резервоари: | |
| Унищожени по време на битката: | 0 |
| Щети на битка: | 0 |
| Открит по време на битката: | 0 |
| Базови защитни точки за битка: | 0 |
| Базови точки за улавяне на битка: | 0 |
| Средно ниво на резервоара: | 0 |
| Процент победи: | 0 |
| Рейтинг на ефективност: | 0 |
Формула, използвана при изчисляване на ефективността
При изчисляване на ефективността се използва формулата за оценка на ефективността, т.к е един от най-популярните:Където:
- R е ефективност и зависи от шест параметъра на играча:
- K – среден брой унищожени танкове;
- L – средно ниво на резервоара на играча;
- D dmg – средна нанесена щета;
- S – среден брой открити резервоари;
- D def – среден брой базови защитни точки;
- C – среден брой базови точки за улавяне.
Как работи?
Потребителската ефективност се запомня.По този начин можете да наблюдавате динамиката на промените в рейтинга на ефективност (ER). За да видите промените в RE, трябва да изиграете няколко битки и да въведете отново псевдонима си.Промяна на ефективността плюс или минус. Обратното броене започва от последната проверка на OM:
Също така е възможно да видите цялата история на промените в ефективността под формата на графика:
Полезна информация
Пребройте сами? Е, аз не!
Да изчислявам всеки път, да добавям нови данни към формулата? - Това не е задължително. За да определите ефективността си, трябва да въведете своя псевдоним на играта във формуляра (по-горе), да започнете процеса на изтегляне на данни и да изчакате резултата. Там ще ви обяснят подробно какво и как трябва да направите, за да увеличите стойността на този показател. Има честни и не толкова честни начини. Въпреки че откритата измама се наказва с (постоянна) забрана.
Има много разновидности на тази програма. Калкулатор свят на ефективностна танковеможе да покаже не само вашия коефициент, но и да изчисли колко битки остават до необходимия процент победи. И не победоносни битки, а игри в стила, присъщ на вас.
Поглед в бъдещето или устройство със забавно име.
Винаги искаш да предвидиш каква ще бъде битката. Кой ще бъде вашият опонент - опитен танков ас или „зелен“ играч със складово оборудване. За да направите това, трябва да инсталирате специален мод “”, с който можете да разберете ефективността, без да напускате битката.
За тези, които вече са играли, името „елен метър“ говори само за себе си. Трябва да се обясни на непосветените, че в играта „елените“ са играчи, които не блестят с успех. В самото начало, когато се появи таблицата за зареждане, до всеки играч се появяват няколко числа. Те показват: процента на победите, стойността на ефективността, общия брой водени битки. По време на изтеглянето можете да изберете потенциални „жертви“ за себе си и да запомните от кого искате да стоите далеч. Общи данни за шансовете за победа също са дадени въз основа на анализ на играчите и сравнение на екипировката, участваща в битката.
Не се вкопчвайте в числата
Бих искал веднага да отбележа, че тези показатели са относителни. Ефективност свят на играчитена танковеможе да бъде изкуствено завишен. Или обратното, не отразява истинските бойни качества на играча. Как може да бъде? Можете да подобрите коефициента си добре и да донесете нулева полза на отбора (проникнете в „представителството“ на врага, „осветете“ всички и умрете смело). Съюзниците нямаха време да направят нищо по това време. „Тежките“ току-що бяха започнали да заемат позиции, а „изкуството“ дори не беше „сведено“ до този квадрат. Положението е обратното. Огромна полза за отбора в битката. Той свали арфата на врага, спря настъплението на цяла група, не позволи на противника да разгърне бойния си строй. Предадоха координатите на самоходните оръдия. Въз основа на резултатите от битката - ниска ефективност.Шанс за печалба
Случва се отбор, който няма шанс за победа (данни от „еленомера“) да спечели за броени минути. Понякога ниските числа на играчите на противниковия отбор имат релаксиращ ефект. Всеки разбира, че победата е в джоба. И успешно губят.Как да увеличим ефективността?
Защо не използвате някои трикове в своя полза, за да повишите резултата си и да изплашите другите с високи числа.Увеличаващи фактори
Точките за сваляне и превземане на база значително повишават оценката за ефективност. Това означава, че това трябва да се използва в битка. Освен това, ако се впуснете в улавяне на тежък танк от ниво 8 или по-високо, това ще подобри значително вашата ефективност.Редуциращи фактори
Не се препоръчва използването на артилерия:- Без точки за улавяне или сваляне;
- Не много големи щети;
- Ниско ниво на технология.
Бойни опции за подобряване на ефективността
- Действайте според принципа „Нашият стрелец успя да стигне навсякъде.“Бързайте, помагайте на своите, убивайте непознати, нанасяйте максимални щети. Значителна цифра за ефективност, много забавление.
- Скромно „притиснете странично“ към вражеската база и застанете за улавяне.В резултат на това получаваме голям бройефективност, добре изиграна игра и победа над врага. Но при условие, че сте оцелели и почти сами сте превзели нечия друга база.
Ефективност (Ефективност) - характеристика на ефективността на система (устройство, машина) по отношение на преобразуването или предаването на енергия. Определя се от отношението на полезно използваната енергия към общото количество енергия, получена от системата; обикновено се обозначава η („това“). η = Wpol/Wcym. Ефективността е безразмерна величина и често се измерва като процент. Математически определението за ефективност може да бъде написано като:
X 100%,
Където А- полезна работа и Q- изразходвана енергия.
Поради закона за запазване на енергията ефективността винаги е по-малка или равна на единица, т.е. невъзможно е да се получи по-полезна работа от изразходваната енергия.
Ефективност на топлинния двигател- отношението на пълната полезна работа на двигателя към енергията, получена от нагревателя. Ефективността на топлинния двигател може да се изчисли по следната формула
,където е количеството топлина, получено от нагревателя, е количеството топлина, отдадено на хладилника. Най-висока ефективност сред цикличните машини, работещи при дадени температури на горещ източник T 1 и студено T 2, имат топлинни двигатели, работещи по цикъла на Карно; тази пределна ефективност е равна на
.Не всички показатели, характеризиращи ефективността на енергийните процеси, отговарят на горното описание. Дори ако са традиционно или погрешно наречени "", те могат да имат други свойства, по-специално надвишаващи 100%.
Ефективност на котела
Основна статия: Топлинен баланс на котела
Ефективността на котлите с изкопаеми горива традиционно се изчислява въз основа на по-ниската калоричност; предполага се, че влагата на продуктите от горенето напуска котела под формата на прегрята пара. В кондензационните котли тази влага се кондензира и топлината от кондензацията се използва полезно. Когато се изчислява ефективността въз основа на по-ниската калорична стойност, тя може да се окаже по-голяма от единица. В този случай би било по-правилно да се изчисли по по-високата калоричност, която отчита топлината на кондензация на парата; но работата на такъв котел е трудно да се сравни с данни за други инсталации.
Термопомпи и чилъри
Предимството на термопомпите като отоплителни съоръжения е възможността понякога да получават повече топлина от енергията, изразходвана за тяхната работа; по подобен начин една хладилна машина може да отнеме повече топлина от охладения край, отколкото се изразходва за организиране на процеса.
Ефективността на такива топлинни двигатели се характеризира с коефициент на ефективност(За хладилни машини) или коефициент на трансформация(за термопомпи)
,къде се отнема топлината от студения край (при хладилните машини) или се пренася към горещия край (при термопомпите); - работата (или електроенергията), изразходвана за този процес. Обратният цикъл на Карно има най-добрите показатели за производителност за такива машини: има коеф.
,където , са температурите на топлия и студения край, . Тази стойност, очевидно, може да бъде произволно голяма; Въпреки че е трудно да се подходи практически, коефициентът на ефективност все още може да надвишава единица. Това не противоречи на първия закон на термодинамиката, тъй като освен взетата под внимание енергия А(напр. електрически), за отопление QИма и енергия, взета от студения източник.
Литература
- Перишкин А.В.Физика. 8 клас. - Дропла, 2005. - 191 с. - 50 000 копия. - ISBN 5-7107-9459-7.
Бележки
Фондация Уикимедия. 2010 г.
Синоними:- Турбо Паскал
- Ефективност
Вижте какво е „коефициент на ефективност“ в други речници:
ефективност- Съотношение на подадената мощност към консумираната активна мощност. [OST 45.55 99] коефициент на ефективност Ефективност Стойност, характеризираща съвършенството на процесите на трансформация, трансформация или пренос на енергия, което е съотношението на полезни ... ... Ръководство за технически преводач
ЕФЕКТИВНОСТ- или коефициент на връщане (КПД) е характеристика на качеството на работа на всяка машина или апарат по отношение на неговата ефективност. Под ефективност се разбира съотношението на количеството работа, получено от машина или енергия от апарата, към количеството ... ... Морски речник
ЕФЕКТИВНОСТ- (ефективност), показател за ефективността на механизъм, определен като съотношението на работата, извършена от механизма, към работата, изразходвана за неговата работа. Ефективност обикновено се изразява като процент. Един идеален механизъм би имал ефективност =... ... Научно-технически енциклопедичен речник
ЕФЕКТИВНОСТ- (ефективност), числена характеристика на енергийната ефективност на всяко устройство или машина (включително топлинен двигател). Ефективността се определя от съотношението на полезно използваната енергия (т.е. преобразувана в работа) към общото количество енергия... ... Съвременна енциклопедия
ЕФЕКТИВНОСТ- (ефективност) характеристика на ефективността на система (устройство, машина) по отношение на преобразуването на енергия; се определя от съотношението на полезно използваната енергия (преобразувана в работа по време на цикличен процес) към общото количество енергия,... ... Голям енциклопедичен речник
ЕФЕКТИВНОСТ- (ефективност), характеристика на ефективността на система (устройство, машина) по отношение на преобразуването или предаването на енергия; се определя от съотношението m) на полезно използваната енергия (Wtotal) към общото количество енергия (Wtotal), получено от системата; h=Wпод… … Физическа енциклопедия
ЕФЕКТИВНОСТ- (КПД) съотношение на полезно използваната енергия W p, например. под формата на работа, към общото количество енергия W, получено от системата (машина или двигател), W p/W. Поради неизбежни загуби на енергия поради триене и други неравновесни процеси за реални системи... ... Физическа енциклопедия
ЕФЕКТИВНОСТ- съотношението на изразходваната полезна работа или получената енергия към цялата изразходвана работа или, съответно, консумирана енергия. Например ефективността на електродвигателя е съотношението на механичния. мощността, която отдава на подаваното към него електричество. мощност; ДА СЕ.… … Технически железопътен речник
ефективност- съществително име, брой синоними: 8 ефективност (4) възвръщаемост (27) плодотворност (10) ... Речник на синонимите
Ефективност- е количество, характеризиращо съвършенството на всяка система по отношение на всеки процес на трансформация или пренос на енергия, протичащ в нея, определено като съотношението на полезна работа към работата, изразходвана за задействане.... ... Енциклопедия на термини, определения и обяснения на строителни материали
Зареждане...
