برای محاسبه کارایی باید پیدا کنید. بهره وری. فرمول، تعریف

بهره وری (بهره وری) - مشخصه کارایی یک سیستم (دستگاه، ماشین) در رابطه با تبدیل یا انتقال انرژی. با نسبت انرژی مفید مصرف شده به کل انرژی دریافتی سیستم تعیین می شود. معمولا به η ("این") نشان داده می شود. η = Wpol/Wcym. بازده یک کمیت بدون بعد است و اغلب به صورت درصد اندازه گیری می شود. از نظر ریاضی، تعریف کارایی را می توان به صورت زیر نوشت:

X 100%

جایی که ولی- کار مفید، و س- انرژی صرف شده

به موجب قانون پایستگی انرژی، راندمان همیشه کمتر از واحد یا برابر آن است، یعنی نمی توان کار مفیدتر از انرژی مصرف شده به دست آورد.

راندمان موتور حرارتی- نسبت کار مفید کامل موتور به انرژی دریافتی از بخاری. بازده موتور حرارتی را می توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد

,

که در آن - مقدار گرمای دریافتی از بخاری، - مقدار گرمای داده شده به یخچال. بالاترین راندمان در بین ماشین‌های چرخه‌ای که در دمای چشمه‌های گرم معین کار می‌کنند تی 1 و سرد تی 2، موتورهای حرارتی در چرخه کارنو کار می کنند. این بازده محدود کننده برابر است با

.

همه شاخص هایی که کارایی فرآیندهای انرژی را مشخص می کنند با توضیحات فوق مطابقت ندارند. حتی اگر به طور سنتی یا اشتباه به آنها «ضریب» گفته شود اقدام مفید"، آنها ممکن است دارای خواص دیگر، به ویژه، بیش از 100٪ باشند.

راندمان دیگ بخار

مقاله اصلی: بالانس حرارتی دیگ

راندمان دیگهای بخار سوخت فسیلی به طور سنتی از ارزش حرارتی خالص محاسبه می شود. فرض بر این است که رطوبت محصولات احتراق به شکل بخار فوق گرم از دیگ خارج می شود. در دیگ های چگالشی، این رطوبت متراکم می شود، از گرمای میعان استفاده مفیدی می شود. هنگام محاسبه بازده با توجه به ارزش حرارتی پایین تر، در نهایت می تواند بیش از یک باشد. در این مورد، صحیح تر است که آن را با توجه به ارزش حرارتی ناخالص در نظر بگیریم که گرمای تراکم بخار را در نظر می گیرد. با این حال، مقایسه عملکرد چنین دیگ بخار با داده های سایر تاسیسات دشوار است.

پمپ های حرارتی و چیلرها

مزیت پمپ های حرارتی به عنوان یک روش گرمایشی، توانایی دریافت گرمای بیشتر از انرژی صرف شده برای کار آنها است. به طور مشابه، یک دستگاه تبرید می تواند گرمای بیشتری را از انتهای خنک شده خارج کند تا اینکه برای سازماندهی فرآیند صرف می شود.

راندمان چنین موتورهای حرارتی مشخص می شود ضریب عملکرد(برای چیلرها) یا نسبت تبدیل(برای پمپ های حرارتی)

,

گرما از انتهای سرد (در ماشین های تبرید) گرفته شده یا به انتهای گرم (در پمپ های حرارتی) منتقل می شود. - کار (یا برق) صرف شده در این فرآیند. بهترین شاخص های عملکرد برای چنین ماشین هایی دارای چرخه معکوس کارنو است: در آن ضریب عملکرد

,

که در آن، دمای انتهای گرم و سرد است، . بدیهی است که این مقدار می تواند به طور دلخواه بزرگ باشد. اگرچه عملاً نزدیک شدن به آن دشوار است، ضریب عملکرد همچنان می تواند از وحدت فراتر رود. این با قانون اول ترمودینامیک مغایرتی ندارد، زیرا علاوه بر انرژی در نظر گرفته شده است آ(به عنوان مثال الکتریکی)، به گرما سهمچنین انرژی از یک منبع سرد گرفته می شود.

ادبیات

• پریشکین A.V.فیزیک. کلاس هشتم. - Bustard, 2005. - 191 p. - 50000 نسخه. - شابک 5-7107-9459-7.

یادداشت

بنیاد ویکی مدیا 2010 .

مترادف ها:

ببینید «کارایی» در فرهنگ‌های دیگر چیست:

بهره وری- نسبت توان خروجی به مصرف شده قدرت فعال. [OST 45.55 99] ضریب بهره وری کارایی مقداری که کمال فرآیندهای تبدیل، تبدیل یا انتقال انرژی را مشخص می کند، که نسبت مفید ... ... کتابچه راهنمای مترجم فنی

یا ضریب برگشت (Efficiency) مشخصه کیفیت کار هر ماشین یا دستگاهی از نظر کارایی آن است. منظور از K.P.D نسبت مقدار کار دریافتی از ماشین یا انرژی از دستگاه به آن مقدار ... ... Marine Dictionary

- (کارایی)، شاخص اثربخشی مکانیسم، به عنوان نسبت کار انجام شده توسط مکانیسم به کار صرف شده برای عملکرد آن تعریف می شود. بهره وری معمولاً به صورت درصد بیان می شود. یک مکانیسم ایده آل باید کارایی داشته باشد = ... ... فرهنگ دانشنامه علمی و فنی

دایره المعارف مدرن

- (کارایی) مشخصه کارایی سیستم (دستگاه، ماشین) در رابطه با تبدیل انرژی؛ با نسبت انرژی مفید مصرف شده (تبدیل به کار در یک فرآیند چرخه ای) به مقدار کل انرژی تعیین می شود، ... ... فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

- (کارایی)، مشخصه کارایی یک سیستم (دستگاه، ماشین) در رابطه با تبدیل یا انتقال انرژی؛ با نسبت t) انرژی مفید استفاده شده (Wpol) به مقدار کل انرژی (Wtotal) دریافت شده توسط سیستم تعیین می شود. h=Wpol…… دایره المعارف فیزیکی

- (بازده) مثلاً نسبت انرژی مفید W p. در قالب کار، به مقدار کل انرژی W دریافت شده توسط سیستم (ماشین یا موتور)، W p / W. با توجه به تلفات انرژی اجتناب ناپذیر ناشی از اصطکاک و سایر فرآیندهای غیرتعادلی برای سیستم های واقعی ... ... دایره المعارف فیزیکی

نسبت کار مفید صرف شده یا انرژی دریافتی به ترتیب به کل کار صرف شده یا انرژی مصرف شده. به عنوان مثال، راندمان موتور الکتریکی نسبت مکانیک است. نیرویی که به نیروی الکتریکی عرضه شده به آن می دهند. قدرت؛ به.… … فرهنگ لغت فنی راه آهن

وجود، تعداد مترادف ها: 8 کارایی (4) بازده (27) بازدهی (10) ... فرهنگ لغت مترادف

بهره وری- مقداری که کمال هر سیستم را در رابطه با هر فرآیند تبدیل یا انتقال انرژی که در آن رخ می دهد مشخص می کند، که به عنوان نسبت کار مفید به کار صرف شده برای انجام عمل تعریف می شود. دایره المعارف اصطلاحات، تعاریف و توضیحات مصالح ساختمانی

بهره وری- (بازده)، یک مشخصه عددی بازده انرژی هر دستگاه یا ماشین (از جمله یک موتور حرارتی). بازده با نسبت انرژی مفید مصرف شده (یعنی تبدیل به کار) به کل انرژی تعیین می شود، ... ... فرهنگ لغت دایره المعارف مصور

نسبت کارایی نسبت کار مفیدی که توسط یک مکانیسم یا وسیله انجام می شود به کار صرف شده را نشان می دهد. اغلب، کار صرف شده به عنوان مقدار انرژی که یک دستگاه برای انجام کار مصرف می کند در نظر گرفته می شود.

شما نیاز خواهید داشت

خودرو؛
- دماسنج؛
- ماشین حساب.

با حمایت مالی P&G مقالاتی با موضوع "نحوه یافتن ضریب بازده" نحوه محاسبه بازده نحوه محاسبه بازده نحوه یافتن نیروی اصطکاک

دستورالعمل

برای محاسبه ضریب عملکرد (COP)، کار مفید Ap را بر کار خرج شده Az تقسیم کنید و نتیجه را در 100% ضرب کنید (COP=Ap/Az 100%). نتیجه را به صورت درصد دریافت کنید. هنگام محاسبه راندمان یک موتور حرارتی، کار مکانیکی انجام شده توسط مکانیزم را به عنوان کار مفید در نظر بگیرید. برای کار صرف شده، مقدار گرمای آزاد شده توسط سوخت سوخته را که منبع انرژی موتور است، در نظر بگیرید. مثال. میانگین نیروی کشش موتور خودرو 882 نیوتن است و در هر 100 کیلومتر 7 کیلوگرم بنزین مصرف می کند. کارایی موتور آن را تعیین کنید. ابتدا یک کار مفید پیدا کنید. برابر است با حاصل ضرب نیروی F و فاصله S که بدن تحت تأثیر آن طی می کند. Q=q m که q گرمای ویژه احتراق سوخت است، برای بنزین برابر است با 42 10^6 J/kg و m جرم این سوخت است. راندمان موتور برابر با بازده=(F S)/(q m) 100%= (882 100000)/(42 10^6 7) 100%=30% خواهد بود. در حالت کلی، برای یافتن راندمان، هر موتور حرارتی (موتور احتراق داخلی، موتور بخار، توربین و غیره) که در آن کار توسط گاز انجام می شود، دارای ضریب بازده است. برابر با تفاوتاز گرمایی که بخاری Q1 می دهد و یخچال Q2 دریافت می کند، تفاوت بین گرمای بخاری و یخچال را پیدا کنید و بر گرمای بخاری تقسیم کنید. در اینجا، راندمان در واحدهای فرعی از 0 تا 1 اندازه گیری می شود، برای تبدیل نتیجه به درصد، آن را در 100 ضرب کنید. برای به دست آوردن راندمان یک موتور حرارتی ایده آل (ماشین کارنو)، نسبت اختلاف دما بین بخاری T1 و یخچال T2 به دمای بخاری بازده = (T1- T2)/T1. این حداکثر بازده ممکن برای نوع خاصی از موتورهای حرارتی با دمای معین بخاری و یخچال است. برای یک موتور الکتریکی، کار صرف شده را به عنوان حاصلضرب توان و زمان انجام آن پیدا کنید. به عنوان مثال، اگر یک موتور الکتریکی جرثقیل با قدرت 3.2 کیلو وات باری 800 کیلوگرمی را در 10 ثانیه به ارتفاع 3.6 متر برساند، بازده آن برابر است با نسبت کار مفید Ap \u003d m g h که m برابر است. جرم بار، گرم 10 متر بر ثانیه؟ شتاب گرانشی، h ارتفاعی است که بار به آن بلند شده است، و کار صرف شده Az = P t، که در آن P قدرت موتور است، t زمان کارکرد آن است. فرمول تعیین کارایی = Ap / Az 100% = (mg h) / (P t) 100% =% = (800 10 3.6) / (3200 10) 100% = 90%. چقدر ساده

سایر اخبار مرتبط:

کار مفید انجام شده توسط هر موتور حرارتی برابر است با نسبت اختلاف بین گرمای دریافتی بخاری و یخچال به گرمای دریافتی بخاری. در یک موتور حرارتی ایده آل با حداکثر راندمان (سیکل کارنو) برابر است با نسبت اختلاف دمای بخاری و یخچال به

قدرت موتور الکتریکی، به عنوان یک قاعده، در اسناد فنی آن یا در یک صفحه مخصوص روی کیس نشان داده شده است. اگر نمی توانید آن را به این صورت پیدا کنید، خودتان آن را محاسبه کنید. این کار را می توان با اندازه گیری جریان در سیم پیچ ها و ولتاژ در سرچشمه انجام داد. شما همچنین می توانید قدرت آن را تعیین کنید

ضریب عملکرد (COP) نشانگر کارایی هر سیستمی است، خواه موتور خودرو، ماشین یا مکانیزم دیگری باشد. این نشان می دهد که یک سیستم معین تا چه اندازه از انرژی دریافتی خود استفاده می کند. محاسبه بازده بسیار آسان است. P&G Placement Sponsor مقالات مرتبط «چگونه محاسبه کنیم

برای یافتن راندمان هر موتوری باید کار مفید را بر هزینه شده تقسیم کرده و در 100 درصد ضرب کنید. برای یک موتور حرارتی، این مقدار را با نسبت توان ضرب در مدت زمان کار به گرمای آزاد شده در طی احتراق سوخت پیدا کنید. در تئوری

کارایی (ضریب کارایی) یک مقدار بدون بعد است که کارایی کار را مشخص می کند. کار نیرویی است که در طول زمان بر یک فرآیند تأثیر می گذارد. انرژی در عمل نیرو صرف می شود. انرژی در نیرو سرمایه گذاری می شود، نیرو در کار سرمایه گذاری می شود، کار مشخص می شود

برای پیدا کردن جریان نامی برای یک هادی خاص، از یک جدول مخصوص استفاده کنید. نشان می دهد که هادی در چه مقادیری از قدرت جریان می تواند از بین برود. برای یافتن جریان نامی برای موتورهای الکتریکی با طرح های مختلف، از ویژه استفاده کنید

کارایی مشخصه کارایی یک دستگاه یا ماشین است. راندمان به عنوان نسبت انرژی مفید در خروجی سیستم به کل انرژی عرضه شده به سیستم تعریف می شود. راندمان بدون بعد است و اغلب به صورت درصد بیان می شود.

فرمول 1 - کارایی

جایی که- آکار مفید

—سکل کاری که صرف شد

هر سیستمی که هر کاری را انجام می دهد باید از بیرون انرژی دریافت کند که به کمک آن کار انجام می شود. به عنوان مثال، یک ترانسفورماتور ولتاژ را در نظر بگیرید. ولتاژ شبکه 220 ولت به ورودی اعمال می شود، 12 ولت از خروجی به برق حذف می شود، به عنوان مثال، یک لامپ رشته ای. بنابراین ترانسفورماتور انرژی ورودی را به مقدار مورد نیازی که لامپ در آن کار می کند تبدیل می کند.

اما تمام انرژی گرفته شده از شبکه به لامپ نمی رود، زیرا در ترانسفورماتور تلفات وجود دارد. به عنوان مثال، از دست دادن انرژی مغناطیسی در هسته یک ترانسفورماتور. یا از دست دادن در مقاومت فعالسیم پیچ جایی که انرژی الکتریکی بدون رسیدن به مصرف کننده به گرما تبدیل می شود. این انرژی حرارتی در این سیستم بی فایده است.

از آنجایی که در هیچ سیستمی نمی توان از تلفات برق اجتناب کرد، راندمان همیشه زیر واحد است.

راندمان را می توان برای کل سیستم در نظر گرفت که از بسیاری از بخش های جداگانه تشکیل شده است. بنابراین برای تعیین راندمان برای هر قطعه به طور جداگانه، بازده کل برابر با حاصلضرب بازده تمام عناصر آن خواهد بود.

در خاتمه می توان گفت که راندمان میزان کمال هر وسیله ای را به معنای انتقال یا تبدیل انرژی تعیین می کند. همچنین نشان می دهد که چقدر انرژی تامین شده برای سیستم صرف کار مفید می شود.

محتوا:

هر سیستم یا دستگاه دارای ضریب عملکرد مشخصی (COP) است. این شاخص کارایی کار آنها را در بازگشت یا تبدیل هر نوع انرژی مشخص می کند. با مقدار آن، کارایی یک مقدار بدون اندازه گیری است که به صورت یک مقدار عددی در محدوده 0 تا 1 یا به صورت درصد نمایش داده می شود. این ویژگی به طور کامل در مورد انواع موتورهای الکتریکی صدق می کند.

ویژگی های راندمان در موتورهای الکتریکی

موتورهای الکتریکی متعلق به دسته دستگاه هایی هستند که تبدیل را انجام می دهند انرژی الکتریکیبه مکانیکی ضریب کارایی برای این دستگاه ها اثربخشی آنها را در انجام عملکرد اصلی تعیین می کند.

چگونه بازده موتور را پیدا کنیم؟ فرمول راندمان موتور الکتریکی به این صورت است: ƞ \u003d P2 / P1.در این فرمول P1 توان الکتریکی عرضه شده و P2 توان مکانیکی قابل استفاده تولید شده توسط موتور است. معنی قدرت الکتریکی(P) با فرمول P \u003d UI و مکانیکی - P \u003d A / t به عنوان نسبت کار به واحد زمان تعیین می شود.

هنگام انتخاب موتور الکتریکی باید ضریب راندمان در نظر گرفته شود. از اهميت زيادي مي‌توان به تلفات كارايي مرتبط با آن اشاره كرد جریان های راکتیوکاهش قدرت، گرمایش موتور و سایر عوامل منفی.

تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی با کاهش تدریجی توان همراه است. از دست دادن راندمان اغلب با آزاد شدن گرما در هنگام گرم شدن موتور در حین کار همراه است. علل تلفات می تواند مغناطیسی، الکتریکی و مکانیکی باشد که در اثر اصطکاک ایجاد می شود. بنابراین، به عنوان مثال، شرایط زمانی مناسب است که برق برای 1000 روبل مصرف شود و کار مفید فقط برای 700-800 روبل تولید شود. بنابراین، راندمان در این مورد 70-80٪ خواهد بود و کل تفاوت به انرژی حرارتی تبدیل می شود که موتور را گرم می کند.

برای خنک کردن موتورهای الکتریکی، از فن هایی استفاده می شود که هوا را از میان شکاف های خاص هدایت می کنند. مطابق با استانداردهای تعیین شده، موتورهای کلاس A می توانند تا 85-90 درجه سانتیگراد گرم شوند، کلاس B - تا 110 درجه سانتیگراد. اگر دمای موتور از استانداردهای تعیین شده بیشتر شود، این نشان دهنده احتمال قریب الوقوع بودن است.

بسته به بار، راندمان موتور الکتریکی می تواند مقدار آن را تغییر دهد:

• برای بیکار - 0؛
• در بار 25٪ - 0.83؛
• در بار 50٪ - 0.87؛
• در بار 75٪ - 0.88؛
• در بار کامل 100٪، راندمان 0.87 است.

یکی از دلایل کاهش راندمان موتور الکتریکی ممکن است عدم تقارن جریان ها باشد، زمانی که ولتاژ متفاوتی در هر یک از سه فاز ظاهر می شود. به عنوان مثال، اگر در فاز اول 410 ولت، در فاز دوم 402 ولت و در فاز سوم 288 ولت وجود داشته باشد، میانگین ولتاژ (410 + 402 + 388) / 3 = 400 ولت خواهد بود. عدم تقارن ولتاژ خواهد بود. مقدار: 410 - 388 = 22 ولت. بنابراین، از دست دادن کارایی به این دلیل 22/400 x 100 = 5٪ خواهد بود.

افت راندمان و تلفات کل در موتور الکتریکی

بسیاری وجود دارد عوامل منفی، که تحت تأثیر آن میزان تلفات کل در موتورهای الکتریکی تشکیل می شود. تکنیک های خاصی وجود دارد که به شما امکان می دهد آنها را از قبل تعیین کنید. به عنوان مثال، می توانید وجود شکافی را تعیین کنید که از طریق آن برق تا حدی از شبکه به استاتور و سپس به روتور تامین می شود.

تلفات توانی که در خود استارت رخ می دهد شامل چندین عبارت است. اول از همه، اینها تلفات مرتبط با مغناطیس مجدد جزئی هسته استاتور است. عناصر فولادی تأثیر کمی دارند و عملاً مورد توجه قرار نمی گیرند. این به دلیل سرعت چرخش استاتور است که به طور قابل توجهی از سرعت شار مغناطیسی فراتر می رود. در این مورد، روتور باید مطابق با مشخصات فنی اعلام شده بچرخد.

مقدار توان مکانیکی شفت روتور کمتر از قدرت الکترومغناطیسی. تفاوت در میزان تلفاتی است که در سیم پیچ رخ می دهد. تلفات مکانیکی شامل اصطکاک در یاتاقان ها و برس ها و همچنین اثر یک مانع هوا بر روی قطعات در حال چرخش است.

برای موتورهای الکتریکی ناهمزمانبا وجود تلفات اضافی به دلیل وجود دندان در استاتور و روتور مشخص می شود. علاوه بر این، جریان گردابی ممکن است در اجزای جداگانه موتور رخ دهد. همه این عوامل روی هم حدود 0.5 درصد از توان نامی واحد راندمان را کاهش می دهند.

هنگام محاسبه تلفات احتمالی، از فرمول بازده موتور نیز استفاده می شود که امکان محاسبه کاهش این پارامتر را فراهم می کند. اول از همه، کل تلفات توان در نظر گرفته می شود که مستقیماً با بار موتور مرتبط است. با افزایش بار، تلفات به نسبت افزایش و بازده کاهش می یابد.

در طراحی الکتروموتورهای ناهمزمان، تمام تلفات احتمالی در صورت وجود حداکثر بار در نظر گرفته می شود. بنابراین دامنه کارایی این دستگاه ها کاملاً وسیع بوده و از 80 تا 90 درصد متغیر است. در موتورهای با قدرت بالا، این رقم می تواند تا 90-96٪ برسد.