Содержание
Расход мощности и кпд компрессора
Энергетическую
эффективность работы компрессоров
принято оценивать так называемым
условным энергетическим КПД. Он
представляет собой отношение мощностей
эталонных (наиболее эффективных)
компрессоров данного типа к действительной
мощности данного компрессора.
Если
компрессор работает с интенсивным
охлаждением, эталонным является
изотермический процесс сжатия с
минимальным количеством затрачиваемой
энергии. То условный КПД компрессора
называется изотермным:
где
LВ,
NВ
– работа и мощность на валу компрессора.
В
компрессорах не имеющих специального
охлаждения, отвод тепла от сжимаемого
газа очень мал. За эталонный процесс
для подобных компрессоров принимают
адиабатный, а КПД компрессора в этом
случае называют адиабатным и определяют
как:
Работа
LВ
или мощность NВ
на валу компрессора расходуется главным
образом на сжатие и перемещение газа
LИ,
NИ
и преодоление трений в механизме движения
компрессора LТР,
NТР.
Уравнение КПД с учетом потерь на трение
можно представить в виде:
Отношение
NИЗ/NИ
называют изотермным индикаторным КПД
ИЗ.И.
Он отражает термодинамическое совершенство
сжатия газа в компрессоре.
Отношение:
называют
механическим КПД мех.
Этот
коэффициент отражает совершенство
механизма движения компрессора.
Следовательно, изотермный КПД компрессора
равен:
из=из.имех.
По аналогии,
адиабатный КПД компрессора:
ад=ад.имех.
Таким образом,
расход мощности на валу компрессора
при изотермическом процессе может быть
определён в виде:
(16)
где
Q
– объём газа, всасываемого компрессором
в единицу времени, м3/с.
Работа
на валу компрессора при политропическом
процессе сжатия отличается только на
величину механических потерь.
Тогда
расход мощности на валу компрессора
можно определить по следующей формуле:
(17)
Обычно
КПД компрессоров, которые наиболее
часто применяются на практике, находятся
в пределах: для поршневых компрессоров
из=0,8-0,92;
для лопастных компрессоров ад=0,75-0,85;
мех=0,9-0,96
(на преодоление механического трения
в конструктивных узлах: поршень –
цилиндр, крейцкопф, уплотнения,
подшипники). У
Шлипченко: из=0,55-0,75;
мех=0,9-0,96.
Расход
мощности компрессора с отводом тепла
при политропическом сжатии газа
практически может приближаться к расходу
мощности, соответствующему изотермическому
процессу.
Действительный
рабочий процесс в компрессоре отличается
от теоретического (причины по которым
это происходит, мы указывали ранее). Так
в действительности в пространстве между
поршнем и крышкой цилиндра остаётся
газ в то время, когда поршень достигает
своего крайнего положения.
Это положение
называют мёртвым, а объём пространства,
в котором задерживается газ, называется
вредным пространством. Обычно объём
вредного пространства составляет от 2
до 7% рабочего объёма цилиндра.
Рассмотрим
диаграмму действительной работы
компрессора (рис. 3).
Рис.
3. Диаграмма действительной работы
компрессора
Вследствие
того, что во вредном пространстве V0
газ оказывается сжатым до давления р2,
всасывание его в цилиндр начинается не
тогда, когда поршень сдвинется с мёртвой
точки, а только после того, когда газ
расширится в цилиндре, заняв объём V0`,
и давление его снизится до р1.
Только после этого в точке 1 начинается
всасывание. Отсюда видно, что вредное
пространство отрицательно сказывается
на подаче компрессора. Отношение
фактически засасываемого объёма газа
к теоретическому называют объёмным
коэффициентом полезного действия (КПД)
компрессора: 0=V1`/V1.
В
связи с тем, что в реальном компрессоре
подъём клапанов и движение газа в
соединительных клапанах связано с
преодолением соответствующих
гидравлических сопротивлений, фактическое
давление газа при всасывании снижается
до давления меньшего, чем р1
(линия 1 – b
– 2), а при нагнетании давление повышается
больше, чем до р2
(линия 3 – а – 4). Линия 1 – 2 — линия
атмосферного давления, а линия 3 – 4 —
линия конечного сжатия.
Вследствие
утечек и нагрева газа при его движении
через всасывающие клапана действительная
степень наполнения
цилиндра компрессора меньше его объемного
КПД 0.
Отношение
объёмна газа, поданного компрессором,
к объёму описанному поршнем называется
степенью наполнения ,
которая обычно составляет 92 – 98% объёмного
КПД:
= 0
– 0,04.
При
изотермическом процессе объёмный КПД
определяют по формуле:
(18)
При политропическом
процессе:
(19)
Из
этих зависимостей видно, что объёмный
КПД компрессора тем меньше, чем больше
вредное пространство Е и степень сжатия
(Е = s0/s,
где s0
– ход поршня соответствующий вредному
пространству, s
– ход поршня на всасывание и нагнетание).
Т.
о., относительное значение вредного
пространства в долях хода поршня
определяется соотношением: Е = so/s
.
На
практике: 0,02 < E
< 0,08.
Подача компрессора
одинарного действия, отнесённая к
условиям всасывания определяется
следующим образом:
(20)
Подача
компрессора двойного действия:
(21)
где
F
– площадь поршня, f
– площадь штока, n
–частота вращения вала компрессора.
Средняя скорость
поршня определяется по уравнению:
Cп
= 2s
n/60,
где
2s
– путь, проходимый поршнем за 1 оборот
коленчатого вала.
Объемный кпд — определение термина
соотношение фактического нагнетаемого объема при максимальном давлении к объему геометрического замещения.
Научные статьи на тему «Объемный КПД»
плотность серпарированной нефти, кг/куб.
м;
рв – плотность пластовой жидкости;
pг – плотность газа;
Г – объемное…
Определяется объемный коэффициент жидкости при давлении на выходе в насос:
𝐵 = 𝑏 + (1 − 𝑏)[1 + (𝐵…
− 1) √(Pпр / Pнас), где:
B – объемный коэффициент нефти при давлении насыщения;
b – объемная обводненность…
определяется оптимальная и относительная подача насоса, коэффициент ее изменения, коэффициент изменения КПД…
и сам размер КПД насоса, степень изменения давления напора насоса с учетом различных условий, количество
Статья от экспертов
Объектом исследования является гидропривод системы охлаждения двигателя транспортного средства с дискретным управлением. Целью данной статьи является изучение влияния объемного КПД гидромотора на динамические характеристики гидропривода системы охлаждения двигателя транспортного средства. Данное исследование выполняется благодаря составлению математической модели гидропривода с дальнейшим варьированием коэффициентов, входящих в ее блок схему и зависящих от объемного КПД гидромотора в прикладном пакете Matlab Simulink.
В результате было получено, что при уменьшении объемного КПД гидромотора наблюдается негативное влияние на параметры переходного процесса гидропривода системы охлаждения: снижается быстродействие, увеличивается величина перерегулирования и динамическая ошибка. Можно сделать вывод, что увеличение утечек и перетечек в гидромоторе не только понижает его общий кпд, но и негативно влияет на работу всего привода, снижая его быстродействие и увеличивая динамическую ошибку пер…
Creative Commons
Научный журнал
эффективности коммерческой деятельности
Замечание 1
Основной целью организации, которая занимается КПД…
Для оценки эффективности КПД необходимо проводить комплексный анализ КПД….
С его помощью возможно оценить результативность КПД субъекта хозяйствования, эффективность деятельности…
его коммерческого подразделения и определить элементы КПД, которые положительно или отрицательно, влияют.
..
который является результатом деятельности субъекта хозяйствования, может быть представлен через следующие объемные
Статья от экспертов
Рассмотрен экспериментальный электрогидромеханичесий стенд, моделирующий объемный гидропривод судоходного шлюза. Описана система управления стендом. Приведены экспериментальные данные по результатам исследований. Предложен метод комбинированного управления объемным гидроприводом, уменьшающий ударные нагрузки на оборудование шлюза и повышающий КПД гидросистемы.
Creative Commons
Научный журнал
Повышай знания с онлайн-тренажером от Автор24!
- Напиши термин
- Выбери определение из предложенных или загрузи свое
- Тренажер от Автор24 поможет тебе выучить термины с помощью удобных и приятных
карточек
Объемный КПД
WÄRTSILÄ
Энциклопедия
морских и энергетических технологий
энергия
Объемный КПД в двигателестроении внутреннего сгорания определяется как отношение массовой плотности топливовоздушной смеси, всасываемой в цилиндр при атмосферном давлении, к массовой плотности того же объема воздуха во впускном коллекторе.
Скачать морские термины
9wCompl}}
{{длинная дата}}
{{#оставшееся время}}
Забронируйте место сейчас
{{/оставшееся время}}
{{/wCompl}}
{{/isВебинар}}
{{#isПодкаст}}
{{/isПодкаст}}
{{#Статья}}
{{длинная дата}}
&центровая точка;
{{/isArticle}}
{{#isПодкаст}}
{{длинная дата}}
&центровая точка;
{{/isПодкаст}}
{{#вебинар}}
{{#wCompl}}
{{длинная дата}}
&центровая точка;
{{/wCompl}}
{{/isВебинар}}
{{этикетка}}
{{#Статья}}
{{readingTime}} мин чтения
{{/isArticle}}
{{#isПодкаст}}
{{durationOfThePodcast}} мин прослушивания
{{/isПодкаст}}
{{#isWhitepaper}}
{{Количество_страниц}}
{{текст страницы}}
{{/isБелая книга}}
{{название}}
{{краткое содержание}}
{{^isWistia}}
{{/isWistia}}
{{#classificationNameTitle}}
{{заголовок}}
{{/classificationNameTitle}}
{{/.
}}
Что такое объемная эффективность? Объемный и механический КПД
Объемный КПД является одним из наиболее важных факторов рабочих параметров двигателя внутреннего сгорания. Это отношение объема воздуха/заряда, втянутого в цилиндр/цилиндры во время такта всасывания, к общему смещению всех цилиндров/цилиндров при атмосферном давлении. Простыми словами, это означает способность двигателя эффективно выполнять работу. Однако это зависит от частоты вращения двигателя и нагрузки. Это также во многом зависит от компоновки впускной и выпускной систем, размеров портов клапанов и фаз газораспределения.
Двигатель с наддувом или турбонаддувом имеет больший объемный КПД, чем двигатель без наддува (NA), в котором не используется метод наддува. Это связано с тем, что турбонагнетатель нагнетает воздух в цилиндр под давлением, превышающим атмосферное. Однако объемный КПД двигателя с турбонаддувом зависит от температуры и давления во впускном коллекторе.
Объемный КПД двигателя внутреннего сгорания указывает эффективность, с которой он может перемещать заряд в цилиндры и из них.
В частности, объемный КПД представляет собой отношение (или процентное содержание) объема воздуха, собираемого цилиндром(ами) во время такта всасывания, по сравнению с объемом цилиндра(ов) в статическом состоянии. Большинство двигателей без наддува (NA) достигают макс. КПД около 80% при определенных оборотах двигателя. Как правило, большинство двигателей достигают наибольшего объемного КПД где-то около значения их максимального крутящего момента, т. е. между 2000-3000 об/мин.
Как повысить объемную эффективность?
Производители транспортных средств разными способами пытаются улучшить объемный КПД двигателя. Однако наиболее эффективно это можно сделать, сжимая поступающий заряд методом принудительной индукции. Следовательно, двигатели с турбонаддувом / наддувом имеют объемный КПД более 100%. Есть много способов, с помощью которых производители двигателей могут увеличить объемный КПД. В качестве альтернативы производители также используют другой механизм, называемый «принудительное фазирование кулачка» в двигателях без наддува.
Большинство гоночных автомобилей используют этот тип механизма.
В ряде высокопроизводительных автомобилей используются тщательно спроектированные и размещенные воздухозаборники и настроенные выхлопные системы для повышения объемной эффективности. В этом устройстве используются волны давления для нагнетания большего количества воздуха в цилиндры и из них. Это также приводит в действие резонанс системы. В основном, двухтактные двигатели используют эту модель. В некоторых конструкциях также используются расширительные камеры для перенаправления воздушно-топливной смеси обратно в цилиндр, из которого она выбрасывалась.
Однако в 4-тактных двигателях используется более современная технология под названием «Изменение фаз газораспределения». Он эффективно изменяет объемную эффективность при изменении скорости двигателя. На более высоких скоростях клапаны двигателя должны открываться в течение более длительного периода времени, чтобы подавать воздух/наддув в двигатель и из него.
Таким образом, «Изменяемая синхронизация клапана» помогает эффективно достичь этого.
Объемная эффективность и механическая эффективность:
Большинство клиентов предпочитают транспортное средство с максимальной мощностью или лучшим соотношением мощности и веса по сравнению с другими транспортными средствами. Однако механический КПД двигателя также очень важен. В следующем параграфе объясняется, что такое механический КПД двигателя и как он влияет на выходную мощность.
«Механический КПД» — это измеренный (теоретический) КПД двигателя по сравнению с его фактическим (расчетным) КПД. Однако двигатель не может обеспечить 100-процентную мощность, которую он производит. Это связано с различными факторами, такими как тепловые потери в системах охлаждения и выхлопа, работа клапанов и подшипников, износ деталей и т. д. Разработчики двигателей не могут добиться идеального КПД в реальных условиях. Поэтому вместо этого некоторые производители указывают механический КПД, исходя из максимального результата от работы двигателя.