Индикаторная и эффективная мощность двигателя. Полезная мощность формула двигателя

Полезная мощность - двигатель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Полезная мощность - двигатель

Cтраница 2

Пч, КПД и коэффициента мощности cos ф ] от полезной мощности двигателя Р2 называют рабочими характеристиками асинхронного двигателя. [16]

Вес сверлилки И-28 составляет 8 кг, наибольший диаметр сверла 20 мм, полезная мощность двигателя 230 вт. [17]

Величина мощности, полученная по формуле ( 6 - 17), соответствует полезной мощности двигателя. [18]

Хотя после достижения максимума коэффициент полезного действия двигателя при увеличении тока статора уменьшается, полезная мощность двигателя все же продолжает расти. [20]

Развиваемая турбиной мощность частично идет на покрытие мощности, потребляемой компрессором, остальная является полезной мощностью двигателя. [21]

Потери, возникающие в двигателе, вычислить трудно ( за исключением потерь в меди), поэтому полезную мощность двигателя определяют опытным путем. [22]

Определить расход воздуха в системе охлаждения дизеля мощностью N38 кВт, если отводимая теплота составляет 75и / о полезной мощности двигателя, а температура охлаждающего воздуха повышается на 15 С. [23]

При коротком замыкании вся электромагнитная мощность, передаваемая на ротор, затрачивается целиком на покрытие потерь в его обмотках, так как полезная мощность двигателя при коротком замыкании ( п - 0) равна нулю. [24]

Для двухполюсных высокочастотных ( 200 гц) двигателей Ga - 12 - 13; / - частота питающего тока в гц Р2 - полезная мощность двигателя в em; и - показатель, равный 0 5 для малых машин. [25]

Считая, что сила вязкого трения крыльев о воду составляет около 1 % полной силы сопротивления, действующей на катер, и принимая полезную мощность двигателя / / 100 Вт, оценить толщину слоя воды d, увлекаемого при движении катера. [26]

В вертолетных ГТД и вспомогательных газотурбинных силовых установках кинетическая энергия газа на выходе из последней ступени турбины является практически потерянной энергией и не участвует в создании полезной мощности двигателя. [27]

Перед началом работы следует ознакомиться с конструкцией и паспортными данными двигателя и рассчитать номинальный момент ( Н - м): Ж 9 55 РЯП / ЯС, где PRII - номинальная полезная мощность двигателя, Вт; пс - синхронная частота вращения, об / мин. За, выполнять которые рекомендуется в конце испытаний, Проводится по схеме, приведенной на рис. 6.5. Питание двигателя осуществляется от трехфазной сети через индукционный регулятор или трансформатор типа РНТ. Момент на валу двигателя создается и измеряется с помощью ленточного ( нитяного) тормоза или малоинерционного электромагнитного тормоза. Частота вращения ротора в асинхронном режиме измеряется строботахометром, а в синхронном режиме контролируется строборамой или строботахо-метром при синхронизации последнего с сетью. [28]

Кроме того, в электробурах постоянного тока можно в широком диапазоне осуществлять плавное регулирование частоты вращения долота, он имеет более высокую перегрузочную способность по сравнению с электробуром переменного тока, что дает возможность увеличить полезную мощность двигателя. [29]

Как правило, исполнительные двигатели соединяются с нагрузкой через понижающий механический редуктор. Полезная мощность двигателя и передаточное число редуктора) гред должны быть такими, чтобы обеспечить заданные угловую скорость юн и ускорение ен на нагрузке. Рассмотрим этот вопрос болге подробно. [30]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Мощность двигателя: индикаторная и эффективная

Мощность, соответствующая индикаторной работе цикла, называется индикаторной мощностью. Мощность двигателя равна сумме мощностей всех цилиндров. Если принять, что во всех цилиндрах — одинаковое среднее индикаторное давление, то индикаторная мощность двигателя простого действия, равная индикаторной работе в 1 сек., может быть найдена по формуле:

Ni = Pi ((Fn S n 10 4 )/(60 75 m)) i, илс

Pi — среднее индикаторное давление в цилиндре, кг/см2;
Fп = πD2 / 4 — площадь поршня, м2;
S — ход поршня, м;
n — частота вращения коленчатого вала, об/мин;
i — число цилиндров;
m — коэффициент тактности (m = 1 для 2-тактных ДВС и m = 2 для 4-тактных двигателей).

В приведенной формуле мощность дана в индикаторных лошадиных силах. Это — наиболее часто применяемая размерность в практике дизелестроения и в эксплуатации. Для перевода лошадиных сил в киловатты (в международную систему единиц) необходимо иметь в виду, что 1 л.с. = 0,736 кВт.

Выполнив арифметические преобразования и заменив произведение Fп S через рабочий объем цилиндра Vs: Fп S = Vs, — можно уравнение индикаторной мощности записать в виде:

Ni = Pi Vs n i / (0.45m) илс

В практике часто используется другая разновидность этой формулы:

Ni =С Pi n i

где С = Vs / (0,45m) — постоянная цилиндра.

Если Pi измеряется в мПа, то мощность в кВт определяется равенством:

Ni = Pi Vs n i / (0.06m) кВт

В практике эксплуатации мощность определяется порознь для каждого цилиндра путем нахождения Pi по индикаторным диаграммам. Диаграммы снимаются с каждого цилиндра на установившемся режиме работы двигателя. Полная мощность двигателя рассчитывается суммированием мощностей цилиндров:

Ni = Σ Niц

Эффективная мощность двигателя Ne соответствует эффективной работе в единицу времени на фланце отбора мощности. Это есть полезная мощность, отдаваемая потребителю. Эффективная мощность меньше индикаторной на величину мощности механических потерь двигателя Nмех:

Ne = Ni — Nмех

По аналогии с зависимостью (2) можно записать:

Ne = Pe (Vs n i) / (0.45m)

где Ре — среднее эффективное давление, кг/см2

Среднее эффективное давление меньше среднего индикаторного давления на величину Рмех:

Pe = Pi — Рмех

Величина Pмех — некоторое условное давление, постоянное на протяжении всего рабочего хода поршня, идущие на покрытие механических потерь двигателя.

Как следует из формулы (1), основными факторами, определяющими мощность двигателя, являются:

Площадь поршня F, равная F = πD2 /4;
Ход поршня S;
Частота вращения n;
Коэффициент тактности m;
Число цилиндров i;
Величина среднего индикаторного давления Pi.

Наиболее существенное влияние на Ni оказывает диаметр D, входящий в формулу (1) в квадрате. В судовых малооборотных дизелях этот параметр достиг величины D = 1050 ÷ 1060 мм. Увеличение диаметра цилиндра вызывает увеличение веса двигателя, его габаритов, из-за чего растут силы инерции, давление на подшипники коленчатого вала, ухудшаются условия охлаждения цилиндров (из-за увеличения толщины материала поршня, втулки, крышки) и смазки цилиндропоршневой группы. Дальнейшее увеличение диаметра требует решения проблем прочности, теплоотвода и смазки.

Ход поршня и частота вращения связаны с выбранным для двигателя диаметром цилиндра. Так, у малооборотных двигателей долгие годы наблюдалось соотношение S = (1,7 ÷ 2,0)D, а n определялось при заданных размерах D и S допустимым уровнем центробежных сил и средними скоростями движения поршня, равными Cm = 6,5 ÷ 7,0 м/сек. В 80-е годы наметилась тенденция создания дизелей с S/D > 2 и с пониженной частотой вращения при повышенной до 8,0-8,5 м/сек средней скорости поршня. Примером могут служить длинноходовые модели фирмы Бурмейстер и Вайн: в одном из двигателей S70 МС при D = 700 мм, S = 2800 мм, S/D = 4, n = 91 об/мин, средняя скорость движения поршня равна Cm = 8,5 м/сек.

У среднеоборотных дизелей диаметры цилиндров достигли значений D = 400 ÷ 650 мм, отношение S/D = 1,0 ÷ 1,2, n = 350 ÷ 750 об/мин при Cm = 7 ÷ 10 м/сек.

Индикаторная мощность увеличивается пропорционально числу цилиндров. Максимальное число цилиндров у рядных двигателей достигает i = 10 ÷ 12, у V-образных — 20 ÷ 24. Увеличение числа цилиндров ограничивается длиной двигателя и технологическими трудностями изготовления достаточно жесткого коленчатого вала.

При прочих равных условиях, мощность 2-тактного дизеля (m = 1) в 2 раза больше, чем 4-тактного (m = 2). В действительности при m = 1 часть хода поршня теряется на продувку цилиндра, за счет чего снижается коэффициент ηн, отнесенный ко всему ходу. При этих условиях Nim=1 = (1,75 ÷ 1,85) Nim=2.

Постоянное возрастание индикаторной мощности у современных двигателей обеспечивается увеличением среднего индикаторного давления Pi путем форсирования дизелей наддувом и сжиганием большего количества топлива в том же объеме цилиндра. Максимальная цилиндровая мощность у современных малооборотных дизелей достигает Neц = 5000 ÷ 7760 элс, у среднеоборотных — 1500 ÷ 1800 элс в цилиндре.

sea-man.org

полезная мощность двигателя - это... Что такое полезная мощность двигателя?

полезная мощность двигателя

3.4.1 полезная мощность двигателя (engine net power): Полезная мощность двигателя в соответствии с ИСО 9249.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

полезная мощность
полезная мощность насоса (мощность, отдаваемая насосом) Pu

Смотреть что такое "полезная мощность двигателя" в других словарях:

полезная мощность — 3.10 полезная мощность: Эффективная мощность в киловаттах, полученная на испытательном стенде на хвостовике коленчатого вала или измеренная методом по ГОСТ Р 41.85. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Мощность двигателя — характеризует полезную работу, производимую двигателем в единицу времени. Мощность газотурбинного двигателя Ne = GB/Nуд зависит от секундного расхода воздуха GB и удельной мощности Nуд (при GB = 1 кг/с), определяемой параметрами… … Энциклопедия техники
Полезная мощность — мощность, которую можно получить на валу двигателя; то же, что Эффективная мощность … Большая советская энциклопедия
мощность двигателя — мощность двигателя характеризует полезную работу, производимую двигателем в единицу времени. Мощность газотурбинного двигателя Nе = Gв/Nуд зависит от секундного расхода воздуха Gв и удельной мощности Nуд (при Gв = 1 кг/с), определяемой… … Энциклопедия «Авиация»
мощность двигателя — мощность двигателя характеризует полезную работу, производимую двигателем в единицу времени. Мощность газотурбинного двигателя Nе = Gв/Nуд зависит от секундного расхода воздуха Gв и удельной мощности Nуд (при Gв = 1 кг/с), определяемой… … Энциклопедия «Авиация»
мощность — 3.6 мощность (power): Мощность может быть выражена терминами «механическая мощность на валу у соединительной муфты турбины» (mechanical shaft power at the turbine coupling), «электрическая мощность турбогенератора» (electrical power of the… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Полезная нагрузка космического аппарата — или полезный груз космического аппарата это количество, тип или масса полезного оборудования, ради которого создается или запускается данный космический аппарат. В технической литературе обычно используются сокращения этого термина: «ПГ»… … Википедия
Номинальная мощность — 4а. Номинальный ток светового прибора Ток, указанный изготовителем на световом приборе Источник: ГОСТ 16703 79: Приборы и комплексы световые. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Индикаторная мощность — двигателя, полезная работа, совершаемая газами в цилиндре поршневого двигателя в единицу времени; определяется путём обработки индикаторных диаграмм (См. Индикаторная диаграмма), полученных при испытании двигателя. И. м. данного двигателя … Большая советская энциклопедия
стандартная эксплуатационная мощность — 3.24 стандартная эксплуатационная мощность: Длительная тормозная мощность, объявленная изготовителем, которую двигатель может развивать, используя только существенное зависимое вспомогательное оборудование, в период между техническими… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

normative_reference_dictionary.academic.ru

Эффективная мощность двигателя

Полезная мощность, передаваемая двигателем потребителю, именуемая эффективной мощностью Nе, меньше, чем Ni, на величину механических потерь.

Эти потери обусловлены трением поршня и подшипников, затратой работы на насосы — топливный, продувочный, водяной и пр. Известно, что механические потери учитываются механическим к. п. д., т. е.

?м = Nе / Ni ,

и поэтому

Ne = ?мNi. (11,28)

Средние значения механического к. п. д. у различных двигателей колеблются в пределах 0,7—0,9.

Если мощность, соответствующую механическим потерям, обозначить через Nr, то

Ne= Ni – Nr .

Разделим все части этой формулы на коэффициент К. Для четырехтактного двигателя К =Vhni /900, для двухтактного К = Vhni /450.

Тогда

Ne / K = Ni /K – Nr / K .

Из формул (II, 24) и (II, 25) видно, что член Ni /K представляет

собой среднее индикаторное давление pi.По аналогии с этим член

Ne / K называют средним эффективным давлением ре.

Физический смысл его таков: это та часть среднего индикаторного давления, которая пропорциональна работе, отдаваемой двигателем потребителю.

Член Nr / K = рr соответствует той части среднего индикаторного

давления, которая пропорциональна работе, затраченной на механические потери.

Величины ре и рr имеют большое значение при расчете и сравнении показателей различных типов двигателей.

Из формул (II, 24), (II, 25), (II, 28) и (II, 30) следует: для четырехтактных двигателей

В современных четырехтактных дизелях без наддува в среднем 5 < pе < 8 кГ/см2. В двухтактных дизелях, где часть хода поршня отводится на процесс выпуска, ре соответственно оказывается ниже примерно на 20%. Наиболее низкие ре, порядка 2,5 кГ/см2, встречаются у двигателей с картерной продувкой

При наддуве ре может быть значительно поднято — до 15 кГ/см2 и выше.

vdvizhke.ru

Коэффициент полезного действия машины постоянного тока

Общие положения

Коэффициент полезного действия определяется как отношение полезной, или отдаваемой, мощности P2 к потребляемой мощности P1:

(1)

или в процентах

(2)

Современные электрические машины имеют высокий коэффициент полезного действия (к. п. д.). Так, у машин постоянного тока мощностью 10 кВт к. п. д. составляет 83 – 87%, мощностью 100 кВт – 88 – 93% и мощностью 1000 кВт – 92 – 96%. Лишь малые машины имеют относительно низкие к. п. д.; например, у двигателя постоянного тока мощностью 10 Вт к. п. д. 30 – 40%.

Коэффициент полезного действия машины постоянного тока

Рисунок 1. Зависимость коэффициента полезного действия электрической машины от нагрузки

Кривая к. п. д. электрической машины η = f(P2) сначала быстро растет с увеличением нагрузки, затем к. п. д. достигает максимального значения (обычно при нагрузке, близкой к номинальной) и при больших нагрузках уменьшается (рисунок 1). Последнее объясняется тем, что отдельные виды потерь (электрические Iа2rа и добавочные) растут быстрее, чем полезная мощность.

Прямой и косвенный методы определения коэффициента полезного действия

Прямой метод определения к. п. д. по экспериментальным значениям P1 и P2 согласно формуле (1) может дать существенную неточность, поскольку, во-первых, P1 и P2 являются близкими по значению и, во-вторых, их экспериментальное определение связано с погрешностями. Наибольшие трудности и погрешности вызывает измерение механической мощности.

Если, например, истинные значения мощности P1 = 1000 кВт и P2 = 950 кВт могут быть определены с точностью 2%, то вместо истинного значения к. п. д.

η = 950/1000 = 0,95

можно получить

или

Поэтому ГОСТ 25941-83, "Машины электрические вращающиеся. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия", предписывает для машин с η% ≥ 85% косвенный метод определения к. п. д., при котором по экспериментальным данным определяется сумма потерь pΣ.

Подставив в формулу (1) P2 = P1 - pΣ, получим

(3)

Применив здесь подстановку P1 = P2 + pΣ, получим другой вид формулы:

(4)

Так как более удобно и точно можно измерять электрические мощности (для двигателей P1 и для генераторов P2), то для двигателей более подходящей является формула (3) и для генераторов формула (4). Методы экспериментального определения отдельных потерь и суммы потерь pΣ описываются в стандартах на электрические машины и в руководствах по испытанию и исследованию электрических машин. Если даже pΣ определяется со значительно меньшей точностью, чем P1 или P2, при использовании вместо выражения (1) формул (3) и (4) получаются все же значительно более точные результаты.

Условия максимума коэффициента полезного действия

Различные виды потерь различным образом зависят от нагрузки. Обычно можно считать, что одни виды потерь остаются постоянными при изменении нагрузки, а другие являются переменными. Например, если генератор постоянного тока работает с постоянной скоростью вращения и постоянным потоком возбуждения, то механические и магнитные потери являются также постоянными. Наоборот, электрические потери в обмотках якоря, добавочных полюсов и компенсационной изменяются пропорционально Iа², а в щеточных контактах – пропорционально Iа. Напряжение генератора при этом также приблизительно постоянно, и поэтому с определенной степенью точности P2 ∼ Iа.

Таким образом, в общем, несколько идеализированном случае можно положить, что

или

где коэффициент нагрузки

Kнг = I / Iн = P2 / P2н

(6)

Определяет относительную величину нагрузки машины.

Суммарные потери также можно выразить через kнг:

pΣ = p0 + kнг × p1 + kнг² × p2,

(7)

где p0 – постоянные потери, не зависящие от нагрузки; p1 – значение потерь, зависящих от первой степени kнг при номинальной нагрузке; p2 – значение потерь, зависящих от квадрата kнг, при номинальной нагрузке.

Подставим P2 из (5) и pΣ из (7) в формулу к. п. д.

Тогда

(8)

Установим, при каком значении kнг к. п. д. достигает максимального значения, для чего определим производную dη/dkнг по формуле (8) и приравняем ее к нулю:

Это уравнение удовлетворяется, когда его знаменатель равен бесконечности, т. е. при kнг = ∞. Этот случай не представляет интереса. Поэтому необходимо положить равным нулю числитель. При этом получим

Таким образом, к. п. д. будет максимальным при такой нагрузке, при которой переменные потери kнг² × p2, зависящие от квадрата нагрузки, становятся равными постоянным потерям p0.

Значение коэффициента нагрузки при максимуме к. п. д., согласно формуле (9),

(10)

Если машина проектируется для заданного значения ηмакс, то, поскольку потери kнг × p1 обычно относительно малы, можно считать, что

p0 + p2 ≈ pΣ = const.

Изменяя при этом соотношение потерь p0 и p2, можно достичь максимального значения к. п. д. при различных нагрузках. Если машина работает большей частью при нагрузках, близких к номинальной, то выгодно, чтобы значение kнг [смотрите формулу (10)] было близко к единице. Если машина работает в основном при малых нагрузках, то выгодно, чтобы значение kнг [смотрите формулу (10)] было соответственно меньше.

Источник: Вольдек А. И., "Электрические машины. Учебник для технических учебных заведений" – 3-е издание, переработанное – Ленинград: Энергия, 1978 – 832с.

Видео 1. Общее определение коэффициента полезного действия

www.electromechanics.ru

Каталог товаров