Avtoargon.ru

АвтоАргон
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как повысить КПД электрического обогревателя

Как повысить КПД электрического обогревателя

С приходом холодного сезона одним из наиболее ходовых товаров становятся обогреватели. Между отопительным сезоном и наступлением осенних холодов есть промежуток, в который необходимо отапливать помещения, чтобы не заболеть. Масляные радиаторы, тепловые вентиляторы и инфракрасные излучатели могут играть роль основных источников тепла при отсутствии подключения к централизованной системе. Это очень актуально для дачных домов, баз отдыха и просто частных домов. Иногда бывает выгодно использовать электрические приборы до запуска основного котла профильным специалистом или самостоятельно. Но мало кто знает, что необходимо уметь использовать обогреватели так, чтобы они рационально отдавали тепловые калории. Часто бестолковое расположение оказывается причиной жалоб на низкую эффективность. Догадаться самому до некоторых особенностей использования можно, но лучше прислушайтесь к рекомендациям экспертов от «ПрофЭлектро».

Что нужно делать, чтобы обогреватель работал правильно

Рассмотрим основные простейшие правила его эксплуатации:

  • Он должен поддерживать определенный уровень температуры постоянно. Если вы выключили прибор, а комната остыла, это не значит, что был произведён плохой нагрев. Просто недостаточно долго предметы в комнате прогревались, а потом произошло обыкновенное остывание. Лучше всего покупать модели с автоматической регуляцией и термостатом, чтобы не следить за его работой. Так вы можете спокойно спать, не думая о том, что вам холодно или жарко.
  • Наиболее выгодная установка – возле какой-то из больших стен комнаты посредине. Особенно, если изделие рассчитано на площадь вашего помещения, что должно быть указано в инструкции. Можно устанавливать ближе к кровати, чтобы согреваться, но тогда можно нагреть только определенную часть комнаты. Первым делом, приехав на дачу, сразу же устанавливайте обогреватель и подключайте его. Нет моделей, которые медленно прогревают, есть слишком малое время, отведённое для основной задачи.

  • Старайтесь устанавливать его возле стены с утеплением, чтобы не приходилось тратить полезные калории на прогрев ледяного бетона или кирпича. Можно даже оклеить стену небольшим кусочком фольги или поставить лист полимерного материала покрытого тонким слоем металла. Подобные листы водители подкладывают под лобовое стекло, чтобы салон не перегревался. Так вы сможете направлять отопление непосредственно в комнате.
  • Поставьте его на лист изоляционного материала, если полы сделаны из бетона с тонким покрытием или покраской. На паркете или ламинате нет необходимости делать это. Ваша первоочередная задача – прогреть воздух. Тогда вам будет не настолько холодно, можно будет быстро прийти в норму после морозной улицы.
  • Тепловые вентиляторы старайтесь установить немного над поверхностью пола. Чтобы создавать направленный обдув или циркуляцию. Так быстрее прогреется всё помещение. Можно направлять их на кривую поверхность с расстояния, чтобы слои намного быстрее смешивались между собой. Это позволит получить качественный обогрев уже в течение ближайших 10 минут.

Перед покупкой обязательно удостоверьтесь, что комнаты достаточно хорошо утеплены, а окна заделаны по периметру. Иначе вы можете греть бесконечно, но не получить нужного результата.

Где купить качественный обогреватель

Приобрести эти изделия вы всегда можете в нашем интернет-магазине «ПрофЭлектро». Мы специально подобрали модели, лучшие по соотношению стоимости и качества. Все они представлены известными мировыми и отечественными производителями. Во внимание при подборе ассортимента также принималась пожарная и электрическая безопасность. Несмотря на это, просим не оставлять электроприборы включенными без присмотра, а также соблюдать меры предосторожности. Никогда не накрывайте обогреватель тряпкой или мокрыми вещами. Отсутствие выхода тепла может привести к перегреву и воспламенению корпуса. Единственным исключением может быть направление теплового вентилятора или инфракрасного излучателя на вешалку с вещами. Каждый нагревательный прибор предварительно тестируется нашими специалистами, поэтому вы получите при доставке полностью работоспособную технику.

Как повысить кпд двигателя внутреннего сгорания

Повышение КПД двигателя внутреннего сгорания (ДВС) интересует многих автолюбителей. Дело в том, что какую бы машину Вы не купили, всегда хочется иметь более мощный двигатель и ездить быстрее.

Как ни странно, но эти мечты осуществимы. Мощность двигателя можно увеличить. Кроме того можно изменить расход топлива и экологический класс вашего автомобиля.

Но начнём с простого. У бензинового двигателя внутреннего сгорания (ДВС) для воспламенения топливно-воздушной смеси используется свеча зажигания. У дизельного двигателя применяется форсунка.

Чтобы они более эффективно работали, обеспечивая хорошее воспламенение смеси, необходимо подавать на них высокую энергию.

Для дизельной форсунки важна не только конструкция (а конструктив важен и для свечи зажигания), но и давление питающего ее насоса. Для свечи бензинового ДВС важно напряжение, коммутируемое на первичную обмотку катушки зажигания. Поэтому насосы с повышенным давлением для дизельных форсунок и системы тиристорного зажигания для свечного поджига бензиновых моторов, повышают КПД и мощность двигателя.

ПОВЫШЕНИЕ КПД ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Если так просто повысить КПД двигателя, то почему этим не пользуются авто производители? Пользуются! Но только для коммерческих грузовиков и генераторов. Ведь у них КПД превышает 80%, при 60% у обычных. Стоя рядом с работающим грузовым автомобилем Volvo или Iveco, ощущается запах озона, а не дизельной гари. То же и с дизельными генераторами ведущих фирм.

Что касается автомобилей некоммерческих, тут есть две причины – обе, правда, коммерческие.

Первое – это очевидный корпоративный сговор о том, что легковой автомобиль не должен быть слишком экономичным. Ведь нефть нужно продавать. И если применяются технологии, снижающие расход топлива, то конечный потребитель сильно переплачивает за них в соответствии с ценой автомобиля.

Второе – это усложнение конструкции, которое также отражается на стоимости автомобиля, а последняя – на конкурентных качествах. Апологетами можно назвать Ford Mondeo (класс “C”) и Ford Ka (класс “A”), которые ухитрялись расходовать одинаковое количество бензина – 8 литров на 100 километров пробега. Как говорится, “почувствуйте разницу”. На “хитрые решения” наподобие повышения давления на насосе впрыска или тиристорного зажигания фирмы не идут по совокупности описанных двух факторов.

Итак, переходим к самому интересному: полезные хитрости. Естественно, что их применение требует дополнительных мер безопасности! Все должно делаться “правильными” руками, иначе возрастает риск возгорания автомобиля.

КАК ПОВЫСИТЬ КПД ДВИГАТЕЛЯ

Подгонка ТНВД- топливного насоса высокого давления. Он есть даже в системах с электронным управлением впрыска. С помощью установки нагнетающего насоса от бензиновой системы впрыска стоимостью около $100 можно получить до 10-16 Бар на входе в насос высокого давления.

Читать еще:  Что такое тракторный двигатель внутреннего сгорания

Для профилактики преждевременного износа шестерен и плунжеров этого дорогостоящего агрегата стоит поставить насос подкачки с генератором тока. Обычная 20 Вт лампочка соединенная последовательно с мотором насоса дает ограничение давления на выходе 1 Бар. Это предотвращает сухое трение в вакуумных пузырях топлива при засорении топливного фильтра грязью или парафином.
Такая хитрость позволяет продлить срок жизни ТНВД, в особенности – там, где холодные зимы. Дело в том, что моторчик подкачки еще и подогревает солярку.

Существуют некоторые опасности при неправильной настройке. Это прорыв магистрали от насоса к входному фильтру ТНВД, так как рассчитана она на вакуумирование, а не на высокое давление. Соединения могут пропускать, а то и рассоединяться.

Кстати, наибольшее количество “убитых” ТНВД и плохого запуска дизельного двигателя, как раз и приходится на “подсос” воздуха во всасывающей магистрали топлива. А это даже в напорных трубопроводах при фланцевых соединениях имеет место быть (форвакуумный, или инжекторный эффект).

ЗАЖИГАНИЕ

По тиристорному зажиганию пишут много неправды про то, что искра сильнее, но короче. Это не так. Если на первичную обмотку катушки зажигания подаётся 300 вольт вместо 15, то вполне естественно, что при том же токе потребления в 5 ампер то же количество энергии будет израсходовано примерно за 1/20. На самом деле – около 1/10-1/5, в зависимости от конструкции LC контура и величины зазора.

Но никто же не ограничивает в мощности накачки в разумных пределах! И 15, и даже 30 ампер большинство электро систем автомобиля выдерживают: при 80 амперных генераторах можно себе позволить. Свечи, конечно, будут изнашиваться быстрее, но обычная толсто электродная свеча будет жить как высокотехнологичная.
Кстати, на двух электродных катушках зажигания она работает всего 5000 километров при условии смены полярности – электрод распыляется на одном полюсе катушки. И в качестве бонуса – 30% экономии топлива!

Почему важна продолжительная искра? Что происходит, если укоротить искру? Машина попросту не едет: сняли конденсатор с катушки зажигания, и мотор “не тянет”. Заводится, крутится вхолостую, а тяги нету даже чтобы тронуться. В цилиндрах происходит эффект вакуумной бомбы: один импульс поджигает небольшой шарик объема топлива, а дальше идёт процесс горения, а не фронтового воспламенения… “Бомба маленькая была”.

После ее подрыва вернувшаяся назад волна с уплотненным фронтом (эффект укладывания обломков в кучку на месте взрыва) не встречает дружественно поджигающей искры. Этот вариант аналогичен тому, когда дизельная форсунка не распыляет топливо. Крупные капли плохо горят.

ТЕРИСТОРНОЕ ЗАЖИГАНИЕ

Поэтому было придумано много искровое тиристорное зажигание. В нем количество искр определяется количеством периодов накачивающего генератора в отведенный промежуток времени для поджига. Подбирать нужно к конструкции системы зажигания, объему цилиндра и конструкции поршня.

У BMW – купольные поршни, что является наилучшим вариантом. Отсюда и любовь владельцев “москвичей” к тиристорным системам зажигания. О обратный фронт очень быстро возвращается, и искра может быть короткой. Это – один из факторов “вечной жизни” свечей в старых моторах BMW.

Относительно обычного транзисторного зажигания, система получается намного сложнее и опаснее. Мало того, что такая искра способна ударить током, так и 300 вольт, подаваемые на первичную обмотку катушки зажигания, способны убить горе-специалиста автосервиса (а там, похоже, только такие остались).

Тем не менее, система зажиганию Common Rail по цене намного дороже и конструктивно сложнее. Вдобавок, эта система как правило сильно изнашивает поршневую. Но зато, это в духе современной коммерции: платите в кассы! А мы за это продадим вам призрачное преимущество – большую мощность двигателя при том же объеме. Неужели просто объем больше нельзя поставить, загнав его в нужный режим по крутящему моменту компьютером, как у BMW?

Чип тюнинг двигателя

Кроме того, что мы Вам рассказали, есть и самый простой способ повысить КПД двигателя. Увеличить мощность мотора любого автомобиля можно не только на бензиновом но и дизельном силовом агрегате. С этой целью используется Чип Тюнинг двигателя.

В обычном бензиновом двигателе, без турбо наддува, чип тюнингом можно добиться большего нагнетания горючей смеси в цилиндры. Изменить режимы работы различных систем. Можно экспериментировать с установкой более высоких углов опережения системы зажигания. Менять показатель ограничения количества оборотов и многое другое.

У турбированных моторах можно изменять максимальное давление и настройку момента запуска турбо наддува.

Чип тюнинг увеличивает мощность и крутящий момент бензинового атмосферного двигателя на 5–10 %. Это относится и к атмосферным дизельным моторам. Стоит заметить, что чип тюнинг турбированного дизельного двигателя позволяет увеличить его мощность на 20–25 %. Кроме того крутящий момент увеличивается до 30%.

Повысить КПД двигателя внутреннего сгорания

Опции темы
  • Подписаться на эту тему…
  • Поиск по теме

    Повысить КПД двигателя внутреннего сгорания

    МОСКВА, 4 авг — РИА Новости. Повысить КПД двигателя внутреннего сгорания обычного автомобиля и снизить количество вредных выбросов в выхлопных газах позволит смешение дизельного топлива с бензином в нужной пропорции прямо внутри цилиндров, уверены авторы инновации, описанной в докладе на конференции «Изучение эффективности и экологичности дизельных двигателей», проходящей в Детройте, США.

    Команда Рольфа Рейтца (Rolf Reitz) из Университета Висконсин-Мэдисон в США разработала технологию, позволяющую использовать преимущества обоих видов топлива для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Согласно этой технологии, впрыск дизельного топлива и бензина в цилиндр осуществляется последовательно в ходе каждого цикла, а соотношение подбирается автоматически исходя из режима, в котором в данный момент работает двигатель.

    В режиме сильной нагрузки, когда, например, тяжело нагруженный автомобиль едет в гору, оптимальное соотношение между бензином и дизельным топливом составляет примерно 85/15, тогда как на ровной дороге соотношение может быть примерно 1/1. Подбор этого соотношения необходим для самовоспламенения топливной смеси в цилиндрах двигателя, в противном случае автомобиль заглохнет.

    Читать еще:  Что такое детонация дизельного двигателя common rail

    «Роль дизельного топлива в смеси можно представить себе как роль свечи зажигания, такой же, как и в обычном карбюраторном двигателе, однако в данном случае вместо свечей работают капельки дизельного спрея, воспламеняясь под давлением. Свойства такого топлива контролируются временем впрыска дизельного топлива в цилиндр, уже содержащий бензин, и количеством ДТ», — сказал Рейтц, слова которого приводит пресс-служба университета.

    Рабочая температура такого двигателя может быть почти в два раза ниже, чем у обычного, что существенно снижает потери тепла и повышает КПД. Кроме того, точный контроль процесса воспламенения топлива в цилиндрах позволяет добиться более полного сгорания топлива с меньшим выбросом микрочастиц несгоревшего материала (копоти) и токсичных оксидов азота, выбрасываемых в атмосферу обычными дизельными двигателями.

    По оценкам автора доклада, переход всех автомобилей и грузовиков США на такое гибридное топливо позволит сэкономить до трети всей потребляемой этой страной нефти.

    Свои теоретические концепции и модельные расчеты команда исследователей подтвердила с помощью экспериментальной установки, основу которой составляет переработанный дизельный двигатель карьерного экскаватора фирмы Caterpillar.

    Ученым даже удалось поставить мировой рекорд, заставив этот сравнительно небольшой двигатель работать с КПД 53%. До этого самыми эффективными среди двигателей внутреннего сгорания считались огромные корабельные двухтактные дизельные двигатели с КПД 50%.

    «Более того, за счет низкого давления впрыска эта технология может быть перенесена и на маленькие двигатели легковых автомобилей, КПД которых обычно не превышает 25%», — заключил Рейтц.

    Что за хрень, бензин воспламенится еще до подхода поршня в верхнюю точку, или я чего то не понимаю?

    Как рассчитать коэффициент полезного действия теплового двигателя

    Что такое Коэффициент полезного действия (КПД)? Как обозначается? Как найти? Что показывает? Ответы на эти вопросы и многие другие в нашей статье!

    1. Элементы тепловой машины
    2. КПД: понятие коэффициента полезного действия
    3. КПД тепловых машин. КПД тепловой машины — формула
    4. Единицы измерения
    5. Расчет коэффициента полезного действия
    6. Литература
    7. КПД механизма — по какой формуле вычисляют
    8. Как обозначается
    9. Идеальная тепловая машина: цикл Карно
    10. Примечания
    11. Как можно увеличить КПД
    12. Тепловой двигатель
    13. Наклонная плоскость
    14. Решение примеров
    15. Тест по теме
    16. Оценка доклада

    Элементы тепловой машины

    Конструкции тепловых машин отличаются разнообразием. Однако, из каких бы частей двигатель не состоял, он всегда содержит рабочее тело, холодильник и нагреватель (рис. 1).

    Рис. 1. Любой тепловой двигатель всегда содержит три ключевых элемента

    Например, в двигателе внутреннего сгорания рабочим телом будут пары топлива и воздух.

    В двигателе внутреннего сгорания роль нагревателя совместно выполняют свеча и поршень. Однако, поршень выполняет функции нагревателя только тогда, когда он сжимает газ. А свеча зажигает сжатый газ с помощью искры и вызывает горение топлива.

    Чтобы передать остатки тепловой энергии атмосфере, двигатели с воздушным охлаждением имеют специальные ребристые поверхности на наружной части цилиндров.

    А двигатели, в которых используется жидкостное (водяное) охлаждение, содержат насос, прокачивающий жидкость в специальных полостях двигателя и радиатор с вентилятором. Жидкость интенсивно охлаждается в радиаторе, а вентилятор обеспечивает обдув, чтобы ускорить охлаждение. Температура охлаждающей жидкости всегда выше температуры окружающего воздуха.

    КПД: понятие коэффициента полезного действия

    Представьте, что вы пришли на работу в офис, выпили кофе, поболтали с коллегами, посмотрели в окно, пообедали, еще посмотрели в окно — вот и день прошел. Если вы не сделали ни одного дела по работе, то можно считать, что ваш коэффициент полезного действия равен нулю.

    В обратной ситуации, когда вы сделали все запланированное — КПД равен 100%.

    По сути, КПД — это процент полезной работы от работы затраченной.

    Вычисляется по формуле:

    Формула КПД

    η = (Aполезная/Aзатраченная) * 100%

    η — коэффициент полезного действия [%]

    Aполезная — полезная работа [Дж]

    Aзатраченная — затраченная работа [Дж]

    Есть такое философское эссе Альбера Камю «Миф о Сизифе». Оно основано на легенде о неком Сизифе, который был наказан за обман. Его приговорили после смерти вечно таскать огромный булыжник вверх на гору, откуда этот булыжник скатывался, после чего Сизиф тащил его обратно в гору. То есть он делал совершенно бесполезное дело с нулевым КПД. Есть даже выражение «Сизифов труд», которое описывает какое-либо бесполезное действие.

    Давайте пофантазируем и представим, что Сизифа помиловали и камень с горы не скатился. Тогда, во-первых, Камю бы не написал об этом эссе, потому что никакого бесполезного труда не было. А во-вторых, КПД в таком случае был бы не нулевым.

    Полезная работа в этом случае равна приобретенной булыжником потенциальной энергии. Потенциальная энергия прямо пропорционально зависит от высоты: чем выше расположено тело, тем больше его потенциальная энергия. То есть, чем выше Сизиф прикатил камень, тем больше потенциальная энергия, а значит и полезная работа.

    Потенциальная энергия

    Еп = mg

    Еп — потенциальная энергия [Дж]

    m — масса тела [кг]

    g — ускорение свободного падения [м/с^2]

    На планете Земля g ≃ 9,8 м/с^2

    Затраченная работа здесь — это механическая работа Сизифа. Механическая работа зависит от приложенной силы и пути, на протяжении которого эта сила была приложена.

    Механическая работа

    А = FS

    A — механическая работа [Дж]

    F — приложенная сила [Н]

    И как же достоверно определить, какая работа полезная, а какая затраченная?

    Все очень просто! Задаем два вопроса:

    1. За счет чего происходит процесс?
    2. Ради какого результата?

    В примере выше процесс происходит ради того, чтобы тело поднялось на какую-то высоту, а значит — приобрело потенциальную энергию (для физики это синонимы). Происходит процесс за счет энергии, затраченной Сизифом — вот и затраченная работа.

    КПД тепловых машин. КПД тепловой машины — формула

    Современные реалии предполагают широкую эксплуатацию тепловых двигателей. Многочисленные попытки замены их на электродвигатели пока претерпевают неудачу. Проблемы, связанные с накоплением электроэнергии в автономных системах, решаются с большим трудом.
    Все еще актуальны проблемы технологии изготовления аккумуляторов электроэнергии с учетом их длительного использования. Скоростные характеристики электромобилей далеки от таковых у авто на двигателях внутреннего сгорания.

    Первые шаги по созданию гибридных двигателей позволяют существенно уменьшить вредные выбросы в мегаполисах, решая экологические проблемы.

    Читать еще:  Где моют двигатель у машины хорошо

    Единицы измерения

    Коэффициент полезного действия – величина безразмерная, то есть не нужно ставить какую-либо единицу измерения. Но эту величину можно выразить и в процентах. Для этого полученное в результате деления по формуле число необходимо умножить на 100%. В школьном курсе математики рассказывали, что процент – этот одна сотая чего-либо. Умножая на 100 процентов, мы показываем, сколько в числе сотых.

    Расчет коэффициента полезного действия

    Формула для расчета КПД теплового двигателя:

    Где Q1 — количество энергии, которую дает нагреватель; A — работу совершаемую рабочим телом; Q2 — количество энергии, которая отдается холодильнику.

    Для расчета КПД теплового двигателя, работающего по циклу Карно, формула приобретает следующий вид:

    Где T1 — температура нагревателя; T2 — температура холодильника.

    Формула Карно позволяет вычислить предельный (максимально возможный) КПД теплового двигателя.

    Литература

    • Пёрышкин А. В. Физика. 8 класс. — Дрофа, 2005. — 191 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-7107-9459-7..

    КПД механизма — по какой формуле вычисляют

    Человек придумал разнообразные механизмы, с помощью которых можно поднимать тяжёлые грузы на определённую высоту. Так, для подъёма ведра с водой из колодца изобрели ворот, для подъёма автомобиля – домкрат. При помощи лебёдки и наклонной плоскости египтяне построили свои грандиозные пирамиды.

    Пользуясь этими приспособлениями, человек редко вспоминает об их КПД. В качестве примера рассмотрим этот показатель для наклонной плоскости .

    Принцип расчёта КПД остаётся неизменным: нужно найти отношение полезной работы ко всей затраченной энергии. То есть опять-таки используем общую формулу (1), сделав соответствующие преобразования.

    Предположим, тело массой m нужно поднять (точнее затолкать или затянуть) на высоту h. При постоянной скорости подъёма полезная работа будет равна произведению силы тяжести (mg) на высоту (h).

    Затраченная работа определяется произволением силы толчка или тяги F на длину наклонной плоскости L. Заметим, что толчковое (тяговое) усилие идёт на преодоление силы трения Fтр.

    Таким образом, КПД такого простейшего механизма можно посчитать по формуле:

    Несложный анализ показывает, что КПД наклонной плоскости обратно пропорционален силе трения и длине аппарели. Последняя, в свою очередь, зависит от угла наклона: чем он больше, тем короче аппарель.

    Как обозначается

    В русских учебниках обозначается двояко. Либо так и пишется – КПД, либо обозначается греческой буквой η. Эти обозначения равнозначны.

    Идеальная тепловая машина: цикл Карно

    Давайте еще чуть-чуть пофантазируем: какая она — идеальная тепловая машина. Кажется, что это та, у которой КПД равен 100%.

    На самом деле понятие «идеальная тепловая машина» уже существует. Это тепловая машина, у которой в качестве рабочего тела взят идеальный газ. Такая тепловая машина работает по циклу Карно. Зависимость давления от объема в этом цикле выглядит следующим образом

    А КПД для цикла Карно можно найти через температуры нагревателя и холодильника.

    КПД цикла Карно

    η = Tнагревателя — Tхолодильника /Tнагревателя *100%

    η — коэффициент полезного действия [%]

    Tнагревателя — температура нагревателя[Дж]

    Tхолодильника — температура холодильника [Дж]

    Примечания

    Эта страница в последний раз была отредактирована 2 мая 2021 в 15:42.

    Как можно увеличить КПД

    Современная наука постоянно ищет пути повышения КПД двигателей и отдельных механизмов, внедряя новые технические решения и технологические инновации.

    Чем выше будет КПД, тем экономичней будет двигатель, тем больше энергоресурсов удастся сберечь.

    Тепловой двигатель

    Из формулы (2) следует, что для увеличения КПД есть два пути : а) повышение температуры нагревателя; б) понижение температуры холодильника. Оба пути малоперспективны.

    Нагреватель нельзя разогревать до бесконечности, так как любой материал имеет предел жаропрочности. Холодильником почти всегда служит окружающая среда, а внедрение в систему дополнительного теплообменника (например, баллона с жидким азотом) нецелесообразно: это резко увеличит вес, габариты и стоимость двигателя.

    Установлено, что на КПД не влияют характеристики рабочего тела. Что же остаётся?

    А остаётся немало практически реализуемых способов, таких как уменьшение трения в механических узлах, минимизация теплопотерь путём достижения максимально полного сгорания топлива, создание обтекаемых форм для снижения лобового сопоставления (воздуха или воды) и т.д.

    Учитывая, что в механике хорошим показателем на сегодняшний день считается КПД 30-40% , учёным и практикам есть над чем работать.

    Наклонная плоскость

    Из формулы (3) следует, что для повышения КПД нужно снижать силу трения (прежде всего, путём создания гладких соприкасающихся поверхностей) и увеличивать угол наклона. Но! При крутом уклоне силёнок для поднятия тяжёлого груза может и не хватить.

    В заключение отметим, что в электротехнике ситуация с КПД обстоит гораздо лучше (показатель в 95% для электродвигателя – норма). На то есть объективные причины, объяснение которых выходит за рамки рассматриваемой темы.

    Решение примеров

    Задача 1. Поезд на скорости 54 км/ч развивает мощность 720 кВт. Нужно вычислить силу тяги силовых агрегатов. Решение: чтобы найти мощность, используется формула N=F x v. Если перевести скорость в единицу СИ, получится 15 м/с. Подставив данные в уравнение, определяется, что F равно 48 kН.

    Задача 2. Масса транспортного средства соответствует 2200 кг. Машина, поднимаясь в гору под уклоном в 0,018, проходит расстояние 100 м. Скорость развивается до 32,4 км/ч, а коэффициент трения соответствует 0,04. Нужно определить среднюю мощность авто при движении. Решение: вычисляется средняя скорость — v/2. Чтобы определить силу тяги мотора, выполняется рисунок, на котором отображаются силы, воздействующие на машину:

    • тяжесть — mg;
    • реакция опоры — N;
    • трение — Ftr;
    • тяга — F.

    Первая величина вычисляется по второму закону Ньютона: mg+N+Ftr+F=ma. Для ускорения используется уравнение a=v2/2S. Если подставить последние значение и воспользоваться cos, получится средняя мощность. Так как ускорение считается постоянной величиной и равно 9,8 м/с2, поэтому v= 9 м/с. Подставив данные в первую формулу, получится: N= 9,5 kBt.

    При решении сложных задач по физике рекомендуется проверить соответствие предоставленных в условиях единиц измерения с международными стандартами. Если они отличаются, необходимости перевести данные с учётом СИ.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector