Существуют различные системы измерения мощности двигателя, не всегда сравнимые напрямую, хотя есть четкие взаимосвязи между отдельными единицами измерения.
Киловатт (кВт) 1 кВт = 1,35962 л.с. = 1,34102 hp Лошадиная сила (л.с.) 1 hp = 1,0139 л.с. Лошадиная сила США (hp) 1 л.с. = 0,9862 hp
Давно и прочно вошел в обиход киловатт, но мощность определяют по разным стандартам и испытательным инструкциям по испытаниям. Есть несколько контор, разработавших свои методы измерения. От отдельных методов уже отказались.
DIN Германский институт стандартизации ECE Европейская экономическая комиссия ООН, ЕЭК ООН EG Европейское экономическое сообщество, EЭC ISO Международная организация по стандартизации, ИСО JIS Японский промышленный стандарт SAE Общество инженеров автомобильной промышленности (США)
В теории мощность двигателя (Р) рассчитывают из крутящего момента двигателя (Мд) и частоты вращения двигателя (n): P = Мд· n
Крутящий момент двигателя (Мд) выражается через силу (F), которая действует на плечо рычага (I): P= F·I·n
Для определения мощности эти показатели меряют на стенде, используя гидравлические тормоза или электрогенераторы. При этом произведенная двигателем работа преобразуется в тепло. Чтобы определить мощность мотора при полной нагрузке, измерения проводятся, как правило, через 250-500 об/мин.
При этом различают 2 метода:
Мощность Нетто (Реальная)
Испытываемый двигатель оборудован всеми вспомогательными, необходимыми для эксплуатации транспортного средства агрегатами - генератором, глушителем, вентилятором и пр.
Мощность Брутто (лабораторная или стендовая мощность)
Двигатель не оборудован всеми дополнительными, необходимыми для эксплуатации транспортного средства агрегатами. Эта мощность соответствует системе SAE; мощность брутто выше мощности нетто на 10-20%.
В обоих случаях ее называют эффективной мощностью:
Рэфф - измеряемая установленная мощность двигателя
Рприв = Рэфф · к
Рприв - приведенная мощность, или пересчитанная на определенное эталонное состояние к - поправочный коэффициент.
Эталонное состояние
В связи с различной плотностью воздуха (из-за атмосферного давления, температуры и влажности воздуха) всасываемый двигателем воздух бывает тяжелее или легче; при этом количество топливно-воздушной смеси, поступающей в двигатель, будет больше или меньше. Поэтому измеряемая мощность двигателя будет выше или ниже.
Колебания атмосферных условий при испытании учитывают с помощью поправочного коэффициента, пересчитывая измеряемую мощность на определенное эталонное состояние. Например, мощность двигателя снижается примерно на 1% на каждые 100 м увеличения высоты, а 100 м высоты соответствуют примерно 8 мбар атмосферного давления.
Различные стандарты и инструкции по испытаниям предусматривают различные эталонные состояния и методы пересчета мощности, измеренной при фактических атмосферных условиях в момент испытаний:
Р - атмосферное давление воздуха Ps - атмосферное давление воздуха в сухую погоду (за вычетом парциального давления водяного пара) t - температура, Co T - температура, К
Но такой пересчет приемлем только для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием (бензиновых). Для дизелей применяются более сложные формулы. Мощность двигателя по стандарту DIN на 1-3% меньше мощности, пересчитанной по стандарту ЕЭС или по стандартам ИСО/ЕЭК ООН, из-за различных методов расчета поправочных коэффициентов. Прежние довольно существенные отличия в показателях мощности по японскому стандарту JIS или по SAE от германского стандарта DIN объяснялись использованием мощности брутто или смешанных форм мощности брутто/нетто.
Однако действующие современные стандарты все больше соответствуют переработанному стандарту ИСО 1585 (мощность нетто), поэтому прежние существенные различия (до 25%) в настоящее время уже не встречаются.
по материалам http://ka.poehali.net
Методы измерения мощности двигателя
Информация по двигателям БМВ а так же по всему, что с этим связано.
www.bmwstyle.ru
Коэффициент полезного действия котла брутто характеризует эффективность использования поступившей в котел теплоты и не учитывает затрат электрической энергии на привод дутьевых вентиляторов, дымососов, питательных насосов и другого оборудования. При работе на газе
hбрк = 100 × Q1/ Qcн. (11.1)
Затраты энергии на собственные нужды котельной установки учитываются КПД котла нетто
hнк = hбрк – qт – qэ , (11.2)
где qт, qэ – относительные расходы на собственные нужды теплоты и электроэнергии, соответственно. К расходам теплоты на собственные нужды относят потери теплоты с продувкой, на обдувку экранов, распыливание мазута и т.д.
Основными среди них являются потери теплоты с продувкой
qт = Gпр × (hк.в – hп.в) / (В × Qcн) .
Относительный расход электроэнергии на собственные нужды
qэл = 100 × (Nп.н/hп.н+ Nд.в/hд.в+ Nд.с/hд.с)/(B × Qcн) ,
где Nп.н, Nд.в, Nд.с – расходы электрической энергии на привод питательных насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов, соответственно; hп.н, hд.в, hд.с - КПД питательных насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов соответственно.
11.3. Методика выполнения лабораторной работы и обработки результатов
Балансовые испытания в лабораторной работе проводятся для стационарного режима работы котла при выполнении следующих обязательных условий:
- продолжительность работы котельной установки от растопки до начала испытаний – не менее 36 ч,
- продолжительность выдерживания испытательной нагрузки непосредственно перед испытанием – 3 ч,
- допустимые колебания нагрузки в перерыве между двумя соседними опытами не должны превышать ±10%.
Измерение величин параметров производятся с помощью штатных приборов, установленных на щите котла. Все измерения должны производиться одновременно не менее 3-х раз с интервалом 15-20 мин. Если результаты двух одноименных опытов различаются не более, чем на ±5%, то в качестве результата измерения берется их среднее арифметическое. При большем относительном расхождении используется результат измерения в третьем, контрольном опыте.
Результаты измерений и расчетов записывают в протокол, форма которого приведена в табл. 26.
Таблица 26
Определение потерь теплоты котлом
| Наименование параметра | Обозн. | Ед. измер. | Результаты в опытах | |||
| №1 | №2 | №3 | Среднее | |||
| Объем дымовых газов | Vг | м3/м3 | ||||
| Средняя объемная теплоемкость дымовых газов | Cг¢ | кДж/ (м3·К) | ||||
| Температура дымовых газов | J | °С | ||||
| Потеря теплоты с уходящими газами | Q2 | МДж/м3 | ||||
| Объем 3-атомных газов | VRO2 | м3/м3 | ||||
| Теоретический объем азота | V°N2 | м3/м3 | ||||
| Избыток кислорода в уходящих газах | aуг | --- | ||||
| Объем воздуха теоретический | V°в | м3/м3 | ||||
| Объем сухих газов | Vсг | м3/м3 | ||||
| Объем окиси углерода в уходящих газах | CO | % | ||||
| Теплота сгорания СО | QСО | МДж/м3 | ||||
| Объем водорода в уходящих газах | Н2 | % | ||||
| Теплота сгорания Н2 | QН2 | МДж/м3 | ||||
| Объем метана в уходящих газах | Ch5 | % | ||||
| Теплота сгорания СН4 | QCh5 | МДж/м3 | ||||
| Потеря теплоты от химической неполноты сгорания | Q3 | МДж/м3 | ||||
| Потеря теплоты от наружного охлаждения | q5 | % | ||||
| Потеря теплоты от наружного охлаждения | Q5 | МДж/м3 |
Окончание табл. 26
| Низшая теплота сгорания сухого газа | Qсн | МДж/м3 | ||||
| Полезно использованная теплота (по методу обратного баланса) | Q1 | МДж/м3 |
Таблица 27
КПД котла брутто и нетто
| Наименование параметра | Обозн. | Ед. измер. | Результаты в опытах | |||
| №1 | №2 | №3 | Среднее | |||
| Расход эл. энергии на привод питательных насосов | Nп.н | |||||
| Расход эл. энергии на привод дутьевых вентиляторов | Nд.в | |||||
| Расход эл. энергии на привод дымососов | Nд.с | |||||
| КПД питательных насосов | hпн | |||||
| КПД дутьевых вентиляторов | hдв | |||||
| КПД дымососов | hдм | |||||
| Относительный расход эл. энергии на собственные нужды | qэл | |||||
| КПД котла нетто | hнетток | % |
Анализ результатов лабораторной работы
Полученное в результате выполнения работы значение hбрк по методу прямого и обратного балансов необходимо сравнить с паспортной величиной, равной 92,1%.
Анализируя влияние на КПД котла величины потерь теплоты с уходящими газами Q2 , необходимо отметить, что повышение КПД может быть обеспечено снижением температуры уходящих газов и уменьшением избытка воздуха в котле. Вместе с тем, снижение температуры газов до температуры точки росы приведет к конденсации водяных паров и низкотемпературной коррозии поверхностей нагрева. Снижение величины коэффициента избытка воздуха в топке может привести к недожогу топлива и увеличению потерь Q3. Поэтому температура и избыток воздуха должны быть не ниже некоторых значений.
Затем необходимо проанализировать влияние на экономичность работы котла его нагрузки, с ростом которой увеличиваются потери с уходящими газами и снижаются потери Q3 и Q5.
В отчете по лабораторной работе должно быть сделано заключение об уровне экономичности котла.
Контрольные вопросы
Ключевые слова:тепловой баланс котла, КПД котла брутто и нетто, коррозия поверхностей нагрева, коэффициент избытка воздуха, нагрузка котла, потери теплоты, уходящие газы, химическая неполнота сгорания топлива, экономичность работы котла.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе выполнения лабораторного практикума по курсу котельных установок и парогенераторов студенты знакомятся с методами определения теплоты сгорания жидкого топлива, влажности, выхода летучих и зольности твердого топлива, конструкцией парового котла ДЕ-10-14ГМ и экспериментальным путём исследуют происходящие в нём тепловые процессы.
Будущие специалисты изучают методики испытаний котельного оборудования и получают необходимые практические навыки, необходимые при определении тепловых характеристик топки, составлении теплового баланса котла, измерении его КПД, а также составлении солевого баланса котла и определении величины оптимальной продувки.
Библиографический список
1. Хлебников В.А. Испытания оборудования котельной установки: Лабораторный практикум. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2005.
2. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1988.
3. Трембовля В.И., Фингер Е.Д., Авдеева А.А. Теплотехнические испытания котельных установок. - М.: Энергоатомиздат, 1991.
4. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. Рек. Гос. службой стандартных справочных данных. ГСССД Р-776-98. – М.: Изд-во МЭИ, 1999.
5. Липов Ю.М., Третьяков Ю.М. Котельные установки и парогенераторы. – Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005.
6. Липов Ю.М., Самойлов Ю.Ф., Третьяков Ю.М., Смирнов О.К. Испытания оборудования котельного отделения ТЭЦ МЭИ. Лабораторный практикум: Учебное пособие по курсу «Котельные установки и парогенераторы». – М.: Изд-во МЭИ, 2000.
7. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности/Под ред. К.Ф.Роддатиса. – М.: Энергоатомиздат, 1989.
8. Янкелевич В.И. Наладка газомазутных промышленных котельных. – М.: Энергоатомиздат, 1988.
9. Лабораторные работы по курсам «Теплогенерирующие процессы и установки», «Котельные установки промышленных предприятий»/ Сост. Л.М.Любимова, Л.Н.Сидельковский, Д.Л.Славин, Б.А.Соколов и др./ Под ред. Л.Н.Сидельковского. – М.: Изд-во МЭИ, 1998.
10. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод)/Под ред. Н.В.Кузнецова. – М.:Энергия, 1973.
11. СНиП 2.04.14-88. Котельные установки/Госстрой России. – М.: ЦИТП Госстроя России, 1988.
Учебное издание
ХЛЕБНИКОВ Валерий Алексеевич
КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ
Лабораторный практикум
Редактор А.С. Емельянова
Компьютерный набор В.В.Хлебников
Компьютерная верстка В.В.Хлебников
Подписано в печать 16.02.08. Формат 60х84/16.
Бумага офсетная. Печать офсетная.
Усл.п.л. 4,4. Уч.изд.л. 3,5. Тираж 80 экз.
Заказ № 3793. С – 32
Марийский государственный технический университет
424000 Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3
Редакционно-издательский центр
Марийского государственного технического университета
424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17
[1] В 2020 г. планируется выработать 1720-1820 млн. Гкал.
[2] Миллиграмм-эквивалентом называется количество вещества в миллиграммах, численно равное отношению его молекулярной массы к валентности в данном соединении.
Читайте также:
lektsia.com
Чем отличается крутящий момент от мощности? Как двигатель может быть одним и тем же, но с разной отдачей? Автоинструкторы отвечают на эти вопросы подробно.
Измерение л.с.Когда речь идет о грузовиках, говорят о большом крутящем моменте мотора и о количестве лошадиных сил. Причем чем больше эти цифры, тем лучше. Инструкторы по вождению объяснили нам, что означают эти два показателя?
Лошадиная сила — это мощность, которая вырабатывается двигателем. Если говорить с математической точки зрения, то одной лошадиной силы хватит для того, чтобы поднять вес в 75 кг за 1 секунду на высоту один метр.
Мощность в лошадиных силах замеряется динамометром. При этом данный прибор измеряет эффективный крутящий момент мотора на разных скоростях его вращения или в об/мин. Чтобы получить мощность в л.с., нужно об/мин умножить на крутящий момент и разделить на число 5252.
Эксперты высчитывают л.с. двумя вариантами: брутто и нетто. В первом случае с двигателя убирают некоторые нагрузки, например, управление выхлопом (самый частый вариант). Мощность нетто определяется в рекламных целях и указывается в технической документации на автомобиль.
Почему мощность в л.с. замеряется через крутящий момент? Потому, что его проще определить. Крутящий момент замеряется как вращающая сила, которая вызывает движение или не вызывает. Если движение объекта вызвано, то оно становится уже «работой», которая и считается крутящим моментом двигателя. Чем он выше, тем больше потенциальной работы можно получить.
Мощности и крутящему моменту уделяют много внимания, ведь именно они наглядно показывают важнейшие характеристики грузового и легкового транспорта. Более того, эти цифры важны для определения поведения автомобиля в реальных условиях езды.
Крутящий момент — показатель работы двигателя, а мощность — основной показатель выполнения этой работы. Например, редуктор может напрямую влиять на функционирование мотора. Так, пикап для большего крутящего момента способен работать на низкой передаче, к примеру, при выполнении каких-либо задач: транспортировка очень больших и тяжелых грузов. Но если Dodge RAM 1500 или Saturn SL1 поедут на одной передаче, то грузоподъемность первого будет значительно выше по причине большего числа лошадиных сил. Получается, что чем больше производится л.с., тем больше потенциал крутящего момента.
Отметим, что это именно потенциал, который применяется в реальных условиях через трансмиссию и полуоси автомобиля. Соединение этих элементов вместе определяет, как мощность может переходить в крутящий момент.
Чтобы понять всё вышесказанное, рассмотрим отличия трактора от гоночного автомобиля.
У гоночного автомобиля л.с. много, однако крутящий момент здесь нужен для увеличения скорости через редуктор. Чтобы такая машина двигалась вперед, нужно совсем немного работы, так что основная часть мощности направлена на развитие скорости.
Что касается трактора, то у него может быть мотор с таким же объемом, который вырабатывает столько же л.с. Мощность здесь необходима для работы через редуктор. Как известно, трактор не развивает высоких скоростей, но он может легко буксировать и толкать немалые грузы.
Крутящий момент и мощность двигателя тесно связаны, но они выполняют абсолютно разные функции в работе легкового и грузового транспорта.
Видео о том, как можно точно замерить мощность и крутящий момент авто:
Будьте внимательны на дорогах и счастливого пути
В статье использовано изображение с сайта luxfon.com
spokoino.ru
