熱機機械效率的5個公式分別如下:
1. η=W有/Q放,這是定義式,因為輸出的機械能為W有,燃料釋放的總能量為Q放。
2. η=Pt/qm,這是對于特定類型的熱機而言的,其中P是燃料的消耗量,t是工作的時間,qm是釋放出來的總能量。
3. η=G有/G總,其中G有表示機械做的有用功,G總表示機械做的總功。這適用于任何類型的熱機。
4. η=FS/Ft,這同樣適用于任何類型的熱機,其中S是摩擦力在有用功方向上移動的距離。
5. η=ΔE/Q總,這是理想情況下熱機的機械效率計算公式,其中ΔE是減少的內能,Q總是在工作過程中釋放的總能量。
請注意,以上公式是基于理想情況下的熱機機械效率公式。在實際應用中,可能需要根據具體情況進行適當的調整和修正。
假設有一個單缸四沖程汽油機,其飛輪的轉速為360r/min,一個工作循環曲軸轉兩圈,對外做功1次。如果該熱機的有效功率為P,那么它的機械效率是多少?
機械效率 = 輸出的機械功 / 輸入的總功 × 100%
輸出機械功 = 有效功率 × 飛輪的轉速
輸入總功 = 曲軸轉一圈所做的功 × 每分鐘飛輪轉的圈數
由于一個工作循環曲軸轉兩圈,對外做功1次,所以每分鐘飛輪轉的圈數為30r。帶入數據后,機械效率為:
機械效率 = (P × 30) / (飛輪轉一圈所做的功 × 2) × 100%
假設飛輪轉一圈所做的功為W,那么機械效率為:
機械效率 = (P × 30) / (W × 2) × 100%
接下來需要求出飛輪轉一圈所做的功。根據熱機的原理,壓縮沖程中,燃料燃燒釋放出的能量有一部分轉化為活塞運動的機械能,還有一部分能量以熱能的形式散失了。因此,飛輪轉一圈所做的功應該等于壓縮沖程中釋放出的能量減去散熱損失的能量。假設壓縮沖程中釋放出的能量為Q,散熱損失的能量為Q_loss,那么飛輪轉一圈所做的功應該等于Q-Q_loss。
帶入數據后,機械效率為:
機械效率 = (P × 36) / (Q - Q_loss × 2) × 100%
至此,我們已經求出了熱機的機械效率。需要注意的是,這個例子只是一個簡單的演示,實際應用中可能涉及到更復雜的計算和問題。