热效率通用公式
初三物理热机效率的计算公式
初三物理热机效率的计算公式热机效率公式应为η=Q有/Q放×100%。
热机效率公式解析热机是利用内能来做功的机器。
热力学定律的发现与提高热机效率的研究有密切关系。
热机工作部分中转变为机械功的热量和工质从发热器得到的热量的比。
如果用ηt表示,则有ηt=W/Q1=(Q1-Q2)/Q1=1-Q2/Q1。
从式中很明显地看出Q1越大,Q2越小,热效率越高,这是热机效率中的主要部分,它表明了热机中热量的利用程度。
热机效率简介热机效率,专业术语,热力学定律的发现与提高热机效率的研究有密切关系。
蒸汽机虽然在18世纪就已发明,但它从初创到广泛应用,经历了漫长的年月,1765年和1782年,瓦特两次改进蒸汽机的设计,使蒸汽机的应用得到了很大发展,但是效率仍不高。
如何进一步提高机器的效率就成了当时工程师和科学家共同关心的问题。
热机效率定义转变为有用功的热量跟燃料燃烧时放出的热量的比叫做热机的效率,也叫热机的有效效率。
通常用百分数来表示。
凡是能够利用燃料燃烧时放出的能来做机械功的机器就叫做热机。
热机在工作过程中,发热器(高温热源)里的燃料燃烧时放出的热量并没有全部被工作物质(工质)所吸收,而工质从发热器所得到的那部分热量也只有一部分转变为机械功,其余部分随工质排出,传给冷凝器(低温热源)。
工质所作的机械功中还有一部分因克服机件摩擦而损失。
根据热机的工作特点,下面对热机中热量的利用和损耗情况作说明。
初三物理热机效率知识点物理学习中已经学习过机械效率、炉子效率等效率问题,所谓效率是指有效利用部分占总体中的比值。
热机是利用燃料燃烧产生的内能做功的装置,用来做有用功的部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。
由于燃气的内能一部分被排出的废气带走,一部分由于机器散热而损失,还有一部分用来克服摩擦等机械损失,用于做有用功的部分在总体中的比例不可能达到IO0%,一般情况下:蒸汽机效率6%~15%,汽油机的效率20~30%,柴油机的效率30%~45%。
锅炉热力计算 -回复
锅炉热力计算
锅炉热力计算通常包括以下步骤:
1. 确定锅炉的热效率:这关乎锅炉的能源消耗和热能输出。
热效率可以用以下公式计算:热效率= 热能输出/ 燃料耗用。
2. 确定燃料的热值:不同燃料的热值不同,需要确定燃料的热值才能进行热力计算。
燃料热值一般用单位质量(如kg)的能量表示,单位为焦耳或千焦。
3. 确定锅炉的热负荷:热负荷是指锅炉需要提供的热量,一般用单位时间(如小时)的能量表示,单位为千瓦或兆瓦。
4. 根据热负荷和热效率计算燃料消耗量:可以用以下公式计算:燃料耗用= 热负荷/ 热效率/ 燃料热值。
5. 在此基础上,可以进一步计算出锅炉的其他参数,如进出口水温度、烟气温度、燃料流量等。
一般需要实验数据或者模拟计算才能得到这些参数。
热效率及其物理意义
热效率及其物理意义热效率是热力学系统中的一个关键概念,它在工程、科学和技术领域具有广泛的应用。
本文旨在深入探讨热效率的定义、计算方法以及其物理意义,以便读者能够更全面地理解这一重要概念。
一、热效率的定义热效率,又称为热力学效率,是用来衡量能量转换过程中有用输出与输入能量之间比例的一个参数。
在热力学中,能量转换通常涉及热能与其他形式能量(如机械能、电能等)之间的转换。
热效率可以定义为系统输出的有用能量与系统输入的总能量之比。
二、热效率的计算方法热效率的计算方法因具体系统而异,但通常遵循一个通用的公式。
对于热机(如内燃机、蒸汽机等),热效率可以通过以下公式计算:热效率 = (输出功 / 输入热量)× 100%其中,输出功是指系统对外做的有用功,输入热量是指系统从热源吸收的热量。
这个公式表明,热效率越高,系统从输入热量中提取有用功的能力就越强。
对于制冷机和热泵等热力设备,热效率的计算方法略有不同。
这些设备的性能通常用性能系数(Coefficient of Performance, COP)来衡量,它与热效率密切相关。
性能系数可以定义为系统输出的有用热量与系统输入的功之比。
在制冷机中,性能系数越高,表示单位功能够移除的热量越多,即制冷效果越好。
三、热效率的物理意义热效率的物理意义主要体现在以下几个方面:1. 能量利用效率的衡量标准:热效率是衡量能量转换过程中能量利用效率的一个重要指标。
在实际应用中,人们总是希望提高系统的热效率,以便在有限的能量输入下获得更多的有用输出。
2. 节能与环保的指示器:热效率的高低直接关系到能源消耗和环境污染的程度。
提高热效率意味着减少能源浪费和降低环境污染,因此热效率在节能和环保方面具有重要意义。
3. 技术进步与创新的动力:追求更高的热效率是推动技术进步和创新的重要动力。
通过改进设备设计、优化工艺流程、采用新材料等手段,可以提高系统的热效率,从而实现能源的高效利用。
热效率通用公式
热效率通用公式对锅炉而言,影响煤耗的因素主要有三类:煤质、运行工况和锅炉自身热效率。
查找煤耗偏高的原因,需要对各影响因素进行定量测定分析。
测定锅炉热效率,通常采用反平衡试验法。
本文对此方法进行了介绍,并简化了计算过程,可用于日常锅炉效率监控。
1 反平衡法关键参数的确定众所周知,反平衡法热效率计算公式为:η = 100-(q2+q3+q4+q5+q6)计算的关键是各项热损失参数的确定。
1.1 排烟热损失q2排烟热损失q2是由于锅炉排烟带走了一部分热量造成的热损失,其大小与烟气量、排烟与基准温度、烟气中水蒸汽的显热有关。
我厂燃煤介于无烟煤和贫煤之间,计算q2可采用如下简化公式:q2 =(3.55αpy+0.44)×(tpy-t0)/100式中,αpy——排烟处过量空气系数,我厂锅炉可取为1.45tpy——排烟温度,℃t0 ——基准温度,℃1.2 化学不完全燃烧热损失q3化学不完全燃烧热损失q3是由于烟气中含有可燃气体CO造成的热损失,主要受燃料性质、过量空气系数、炉内温度和空气动力状况等影响,可采用下列经验公式计算:q3 =0.032αpy CO×100%式中,CO——排烟的干烟气中一氧化碳的容积含量百分率,%我厂锅炉q3可估算为0.5%。
1.3 机械未完全燃烧热损失q4机械未完全燃烧热损失q4主要是由锅炉烟气带走的飞灰和炉底放出的炉渣中含有未参加燃烧的碳所造成的,取决于燃料性质和运行人员的操作水平,简化计算公式为:Q4 =337.27×Aar×Cfh/[ Qnet.ar×(100-Cfh)]式中,Aar——入炉煤收到基灰分含量百分,%Cfh——飞灰可燃物含量,%Qnet.ar——入炉煤收到基低位发热量,kJ/kg1.4 散热损失q5散热损失q5是锅炉范围内炉墙、管道向四周环境散失的热量占总输入热量的百分率,计算公式为:Q5 =5.82×De0.62/D式中,De——锅炉的额定负荷,t/hD ——锅炉的实际负荷,t/h1.5 灰渣物理热损失q6灰渣物理热损失q6包括灰渣带走的热损失和冷却热损失。
热机效率有关的物理公式
热机效率有关的物理公式热机效率是衡量热机能量转换效率的指标,它描述了热机从热源吸收的热量中能够转化为有用功的比例。
热机效率通常用η表示,它的计算公式是:η = 实际输出功 / 热源输入热量其中,实际输出功是指热机从热源中获得的能量转化为有用功的部分,而热源输入热量则是指热机从热源吸收的总热量。
热机效率的大小与热机的工作原理密切相关。
下面我们将分别从热机的三个不同类型来探讨热机效率的影响因素。
1. 热机效率与卡诺循环:卡诺循环是一种理想的热机循环,它假设热机工作在两个恒温热源之间,并且没有能量损失。
卡诺循环的热机效率可以用以下公式表示:η卡诺 = 1 - Tc / Th其中,Tc是热机的低温热源温度,Th是热机的高温热源温度。
从公式可知,热机效率与两个热源温度之比有关,当热机的低温热源温度越低、高温热源温度越高时,热机效率越高。
2. 热机效率与斯特林循环:斯特林循环是一种热机循环,它通过等压和等体积过程来完成能量转换。
斯特林循环的热机效率可以用以下公式表示:η斯特林 = 1 - T c / Th与卡诺循环相比,斯特林循环的效率公式相同。
同样地,热机效率与两个热源温度之比有关,低温热源温度越低、高温热源温度越高时,热机效率越高。
3. 热机效率与内燃机:内燃机是一种常见的热机,它通过燃烧燃料将化学能转化为热能,再将热能转化为机械能。
内燃机的热机效率可以用以下公式表示:η内燃 = 1 - Qout / Qin其中,Qout是内燃机释放的热量,Qin是内燃机吸收的热量。
从公式可知,热机效率与内燃机释放的热量和吸收的热量之比有关,当内燃机释放的热量越小、吸收的热量越大时,热机效率越高。
除了上述影响热机效率的因素外,还有其他一些因素也会对热机效率产生影响,如摩擦损失、传热损失等。
这些因素的存在会导致热机效率降低。
热机效率是衡量热机能量转换效率的重要指标,它与热机的工作原理密切相关。
通过优化热机的工作参数,如提高热源温度、降低热机的损失等,可以提高热机效率。
热水器热效率计算公式
热水器热效率计算公式热水器热效率计算公式热水器热效率是指热水器将能量转化为热水的能力。
计算热水器热效率的公式主要包括热损失和能量输入两个因素。
下面列举几种常用的计算公式,并给出详细解释和示例说明。
1. 效率 = (能量转化为热水的能力) / (能量输入)热水器的效率指的是将输入能量转化为可用的热水的比例。
这个公式是最基本的计算热水器热效率的方法。
其中,能量转化为热水的能力是指实际热水产量,能量输入是指热水器所消耗的能量。
举例说明:一个热水器每小时产生400升的热水,而其能量输入为5000瓦特。
则效率 = 400 / 5000 = ,即8%。
2. 效率 = 1 - (热损失 / 能量输入)热损失是指热水器在加热过程中损失掉的能量。
这个公式是基于能量守恒定律,用于计算热水器热效率的另一种方法。
举例说明:一个热水器能量输入为5000瓦特,而其热损失为200瓦特。
则效率 = 1 - (200 / 5000) = ,即96%。
3. 效率 = (能量传递给热水) / (能量输入)能量传递给热水是指热水器将能量转化为热水的过程中实际传递给热水的能量。
这个公式和第一种公式相似,只是更加强调能量传递给热水的部分。
举例说明:一个热水器每小时产生400升的热水,而其能量输入为5000瓦特。
则效率 = 400 / 5000 = ,即8%。
4. 效率 = (能量传递给热水) / (能量输入 - 热损失)这个公式是基于能量守恒定律,考虑了热损失对能量输入的影响。
通过减去热损失,计算出实际传递给热水的能量比例。
这是一种更加准确的计算热水器热效率的方法。
举例说明:一个热水器能量输入为5000瓦特,热损失为200瓦特,能量传递给热水为4800瓦特。
则效率 = 4800 / (5000 - 200) = ,即98%。
以上是几种常用的热水器热效率计算公式,可以根据需要选择适合的公式进行计算。
注意,这些公式只是一种理论计算方式,实际效果可能受到各种因素的影响,如热水器的设计、水质等。
专题复习-------热效率的计算
X100% =
Q放
ห้องสมุดไป่ตู้
6.72×105 J X100% =40% 6 1.68×10
典型例题精讲与赏析
例:现有一辆汽车在水平高速公路上以100km/h的速度匀
速行驶,百公里耗油量为10L,若汽车匀速行驶时所受的牵 引力为1800N。已知汽油密度p=0.7×103kg/m3,汽油热值 q=4.6× 107J/kg。求 (1)汽车行驶百公里牵引力所做的功; (2)汽车百公里消耗的汽油完全燃烧所放出的热量; (3)汽车发动机的效率。(计算结果保留一位小数) 解:由题目知 (1) s=100km=l×lO5m, W=Fs=1800N×l×105m=1.8×108J
时间/min
0
2 80
4 84
6 88
8 92
10 96
12 96
14 96
温度/℃ 76
(1)从上表数据可以看出,此时水的沸点是 96 ℃,该地点 的大气压 小于 一标准大气压(选填“大于”、“等于”或“小 于”) (2)这些水从76℃加热至刚好沸腾时所吸收的热量为多少? (3)若酒精完全燃烧放出热量的l0%被水吸收,则把这些水 从76℃加热至刚好沸腾时需要完仝燃烧酒精的质量为多少? 【(C水=4.2×103J/(kg· ℃) q酒精=3.0×107J/kg)】
3、热机效率
W有 :水吸收的热量 计算公式: W有=FS=fS Q放 :太阳辐射的能 计算公式: Q放=mq或Q放=vq
典型例题精讲与赏析
例:电热水壶是家庭常用的电热器具。小东同学想通过实
验探究一铭牌是“200V 1500W”的电热水壶的效率,他在 该壶中装入3kg的水后,将其接入家庭电路并正常工作,用 了10分钟把水由48℃加热到沸腾(该城市水的沸点为98℃) 问:(1)这10分钟水吸收的热量是多少? (2)这10分钟消耗了多少电能? (3)该电热水壶烧开这壶水的效率。 解:由题目知 (1) Q吸=cm△t =4.2×103J∕(㎏· ℃)× 3kg×( 98℃-48℃ ) =6.3×105J (2)t=10分钟=600S W=Pt =1500W×600S =9×105J 6.3×105 Q吸 X100% = (3) X100% =70% η= 5 9×10 J w 答:
热效率知识点总结
热效率知识点总结一、热效率的基本概念1.1 热效率的定义热效率(η)是指在热能转换的过程中,用来实现所需功的热能与系统输入的热能之比。
可以用以下公式表示:η = 所做的功 / 输入的热量1.2 热效率的物理意义热效率是衡量热能转换过程中能量利用程度的重要指标,也是评价热能转换设备性能优劣以及经济性的重要参数。
热效率越高,代表着单位输入能量可以转换为更多的有用能量,系统的能效和经济性也更高。
1.3 热效率的单位热效率通常以百分比表示,单位为%。
在国际上,有时也会以小数表示,没有单位。
二、热效率的计算方法2.1 热效率的计算方法在实际应用中,热效率可以通过不同方式进行计算,常用的方法包括:(1)燃烧热效率:指在燃烧过程中,用来产生功的热量与燃料的热值之比。
计算公式为:η = 实际产生的功 / 燃料热值(2)循环热效率:指在热工作质子循环过程中,发生的实际工作与系统的理论能力之比。
(3)热机效率:指在热气机中,发生的实际功和循环过程中的系统吸引热量的比值。
计算公式为:η = 实际功 / 吸热(4)机械热效率:指在热能-机械能转换过程中,用来实现功的热能与输入的热能之比。
计算公式为:η = 机械功 / 输入热量根据不同的热能转换过程,选择合适的计算方法进行热效率的计算。
2.2 热效率的测定方法热效率的测定通常需要通过实验来进行,可以采用直接测量、间接测量、理论计算和实际测试等方法进行。
其中,实际测试方法是最为常用的手段,通过在实际工作条件下对系统能量输入和输出进行测量,得到热效率的实际数值。
三、热效率的影响因素3.1 热效率的影响因素热效率受到多种因素的影响,主要包括燃料的品质、热工作质子循环过程中的损失、传热方式、系统组织方式、热工作质子循环过程中的运行条件等。
具体来说,影响热效率的因素主要包括以下几个方面:(1)燃料的品质:燃料的品质直接影响着燃烧热效率。
燃烧中燃料的含氧量、燃料的热值和灰分等都对燃烧热效率有一定影响。
03热效率计算
03 热效率计算知识点讲解与点拨1.热值的公式及计算(1)把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值(q )。
热值的单位是焦/千克(J/kg )【对气体:J/m 3】。
(2)燃料完全燃烧放出热量的计算:Q 完全= qm (一般对气体燃料:Q 完全= qV ) 【点拨】热值的单位为J/kg 时,用Q 完全= qm 计算;热值的单位为J/m 3时,用Q 完全= qV 计算。
2.热效率计算(1)用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出能量之比,叫做热机的效率(η)。
(2)公式:qmW Q W 有用总有用==η【点拨】(1)利用内能来加热水,有用的那部分能量就是水吸收的热量即Q 吸=cm △t=cm(tt 0)。
(2)利用内能来做功,例如汽油机,有用的那部分能量为汽车做的有用功即汽车牵引力做的功,计算公式W=Fs 或W=Pt (3)总能量为燃料完全燃烧放出的热量专题训练一、单选题1.2022年,我国处于使用状态的汽车数量近2亿辆。
若每辆汽车每年耗油1.8t ,汽车内燃机的效率平均值取30%。
如果能把内燃机的效率提高到36%,全国每年可以节约燃油( ) A .6×1010 t B .3.6×109 t C .6×107t D .3.6×107t【答案】C【详解】因为汽车做的有用功为提高效率前后,每辆汽车每年做的有用功相等,则 即1122m m ηη=,21.8t 30%36%m ⨯=⨯解得每辆汽车每年耗油节省的质量 全国每年可以节约燃油故C 符合题意,ABD 不符合题意。
故选C 。
2.完全燃烧100克柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20℃[已知柴油的热值是4.2×107J/kg ,水的比热容是()34.210J/kg ⨯⋅℃,假定放出的热量被水完全吸收。
]( )A .2kgB .20kgC .50 kgD .500 kg【答案】C【详解】汽油完全燃烧所放出的热量为 不计热损,则由Q cm t =∆吸可知,水的质量为 故ABD 不符合题意,C 符合题意。
热学热力学循环与热效率计算
热学热力学循环与热效率计算热学热力学循环是研究能量转换和能量传递的过程,通过热力学循环可以实现能源的转换和利用。
而热效率则是评价能源转换过程中能量损失的程度,是衡量能源利用效率的重要指标之一。
本文将介绍几种常见的热力学循环以及计算热效率的方法。
1. 卡诺循环卡诺循环是一种理想的热力学循环,它由两个等温过程和两个绝热过程组成。
在卡诺循环中,工作物质在两个等温过程中与热源和冷源交换热量,在两个绝热过程中由于没有热量交换,因此没有能量损失。
卡诺循环的热效率由以下公式计算:热效率 = 1 - Tc/Th其中,Tc和Th分别表示冷源和热源的温度。
2. 斯特林循环斯特林循环是一种由等温过程和绝热过程组成的循环。
斯特林循环的工作物质通过与热源交换热量进行膨胀和与冷源进行压缩,从而实现能量转换。
斯特林循环的热效率可以通过以下公式计算:热效率 = 1 - (Tc/Th)^(γ-1)其中,γ表示斯特林循环中工作物质的比热容比,Tc和Th分别表示冷源和热源的温度。
3. 奥托循环奥托循环是内燃机中常用的循环方式,也是汽油机和柴油机的工作原理。
奥托循环由四个过程组成:进气、压缩、燃烧和排气。
在奥托循环中,工作物质通过气缸的压缩和燃烧过程将热能转化为机械能。
奥托循环的热效率可以通过以下公式计算:热效率 = 1 - (Vd/Vc)^(γ-1)其中,Vd和Vc分别表示缸容与死点容积的比值,γ表示奥托循环中工作物质的比热容比。
通过以上三个热力学循环的介绍,我们可以看到不同循环方式的热效率计算公式不同。
在实际应用中,为了提高能源利用效率,我们可以优化循环参数,如提高热源温度、降低冷源温度等,以获得更高的热效率。
总结:热学热力学循环是能源转换和利用的重要方式之一,通过评估热效率可以衡量能源利用的效率。
本文介绍了卡诺循环、斯特林循环和奥托循环三种常见的热力学循环,并给出了计算热效率的公式。
通过优化循环参数,可以提高热效率,实现能源的高效利用。
热机效率的所有变形公式
热机效率的5个公式
热机效率的5个公式:W=FS=Gh 、W=FV、W手=W机、W总=Wg、η=W/W。
热机是指各种利用内能做功的机械。
是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器动力机械的一类,如蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机、喷气发动机。
内能(internal energy)从微观的角度来看,是分子无规则运动能量总和的统计平均值。
分子无规则运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用势能以及分子内部运动的能量。
物体的内能不包括这个物体整体运动时的动能和它在重力场中的势能。
直燃机热效率计算公式
直燃机热效率计算公式直燃机是一种常见的热能转换设备,其热效率是评价其性能优劣的重要指标之一。
热效率是指在燃烧过程中,能够转化为有效功的热能占总热能的比例。
在直燃机中,热效率的计算是非常重要的,可以帮助我们评估设备的性能,并且指导我们在实际应用中的操作和维护。
直燃机热效率的计算公式是一个基本的物理公式,它可以帮助我们了解燃烧过程中能量的转化情况。
在这篇文章中,我们将介绍直燃机热效率的计算公式,并且讨论一些影响热效率的因素。
热效率的计算公式如下:η = W/Q。
其中,η代表热效率,W代表直燃机输出的有效功,Q代表燃料的热值。
在这个公式中,热效率是通过有效功和燃料的热值的比值来计算的。
有效功是指直燃机输出的能够转化为有用功的能量,通常以千瓦或者马力为单位。
燃料的热值是指单位质量或者单位体积燃料所含有的能量,通常以焦耳或者千焦为单位。
通过这个公式,我们可以得到直燃机在燃烧过程中能够转化为有用功的能量占总能量的比例,从而评估其性能的优劣。
除了热效率的计算公式之外,影响直燃机热效率的因素也是非常重要的。
在实际应用中,我们需要考虑这些因素,从而优化设备的性能。
首先,燃料的选择对热效率有着重要的影响。
不同的燃料所含有的能量是不同的,而且燃料的燃烧特性也是不同的。
因此,在选择燃料的时候,我们需要考虑其热值和燃烧特性,从而提高直燃机的热效率。
其次,燃烧过程的控制也是影响热效率的重要因素。
燃烧过程中,燃料和空气的混合比例、燃烧温度、燃烧时间等参数都会对热效率产生影响。
因此,我们需要合理地控制这些参数,从而提高燃烧过程的效率,提高直燃机的热效率。
此外,直燃机的设计和制造质量也会对热效率产生影响。
优秀的设计和高质量的制造可以减少能量的损失,提高能量转化的效率,从而提高直燃机的热效率。
总的来说,直燃机热效率的计算公式是一个基本的物理公式,可以帮助我们了解燃烧过程中能量的转化情况。
在实际应用中,我们需要考虑燃料的选择、燃烧过程的控制、设备的设计和制造质量等因素,从而优化直燃机的性能,提高其热效率。
物理热效率公式
物理热效率公式
物理热效率是指利用有机物质在一定条件下所放出的热量,乘以热功率,再除以消耗的有机物质的能量,所得出的数字百分比。
由公式可以知道:
物理热效率=热功率(W)/有机物质能量(J)。
热功率係指有机物质在一定条件下所放出的热量,单位是以瓦为单位;而有机物质能量係指在燃烧某种有机物质时,所消耗的能量,单位是以焦
耳为单位。
物理热效率的计算不仅取决于有机物质的燃烧情况,还受到燃烧条件
的影响,亦即空气的湿度和温度;当空气湿度较高时,会抑制燃烧,从而
降低物理热效率。
另外,物理热效率在燃烧条件的变化范围内也会发生变化,随着燃烧条件的升高而增加,随着条件的降低而减少。
电磁加热热效率
电磁加热热效率
电磁加热热效率是指在电磁加热过程中,电能转化为热能的比例。
热效率通常用百分比表示。
电磁加热热效率受多个因素影响,包括电磁加热设备的设计和性能、物料的导热性质、加热过程中的损耗等。
一般来说,电磁加热设备设计合理、效果好的话,热效率会比较高。
热效率可以通过以下公式计算:
热效率 = (输出热能 / 输入电能) × 100%
其中,输出热能是指通过电磁加热设备输出的热能,输入电能是指供给电磁加热设备的电能。
电磁加热热效率较高的优点包括高效率、快速加热、节约能源等。
在一些工业领域,电磁加热已经成为一种常用的加热方式,可以用于加热金属材料、加热液体等。
汽车燃油发动机热效率
汽车燃油发动机热效率
汽车燃油发动机热效率是指发动机从燃料中转换成有效动力的
能力。
它是发动机性能的一个重要指标,通常用热效率ηt来表示,其计算公式为:
ηt = (发动机输出功率 / 燃料热值) × 100%
其中,发动机输出功率是指发动机在工作时所输出的动力,单位为千瓦;燃料热值则是指每单位燃料所产生的热量,单位为焦耳或千焦。
热效率的提高可以降低燃料消耗和废气排放,提高车辆的经济性和环保性。
目前,汽车燃油发动机热效率的提高主要通过以下方式实现:
1. 提高压缩比:增加发动机的压缩比可以提高热效率,但同时也会增加发动机的温度和压力,对发动机的材料和结构提出更高的要求。
2. 优化燃烧室结构:改善燃烧室的形状和精度,优化喷油系统和点火系统,可以提高燃料的充分燃烧,提高热效率。
3. 采用先进的材料和技术:使用高温合金材料、涂层技术和先进的制造工艺,可以提高发动机的耐高温、耐磨和密封性能,进而提高热效率。
总之,汽车燃油发动机热效率的提高是汽车工业发展的重要方向之一,它不仅有助于提高车辆的性能和经济性,也有助于减少能源消耗和环境污染。
加热炉热效率计算
热效率(反平衡)e=(1-(hu+hs+hl*ηr)/(hl+△ha+△hf+△hm))*100%
e热效率
hl燃料低发热量
△ha单位燃料量所需燃烧空气带入体系的热量
△hf单位燃料量带入体系的显热
△hm雾化蒸汽带入体系的显热
hs单位燃料量计算的排烟损失
hu按单位燃料量计算的不完全燃烧损失一般取0.5%hl
ηr散热损失占燃料低发热量的百分数无空气预热时取1.5%hl
有空气预热时取2.5%hl 热效率(正平衡)
e=(Wf(§Iv+(1-§)Il-Ii)*1000+Q)/hl*100%
e热效率
Wf管内介质流量
§炉出口汽化率
Iv炉出口温度下介质气相热焓
Il炉出口温度下介质液相热焓
Ii炉入口温度下介质液相热焓
Q其它热负荷。
蒸汽机热效率
蒸汽机的热效率是指其从燃料中转化为有用功的能量比例。
热效率可以通过以下公式计算:
热效率= (有用功输出/ 燃料能量输入) ×100%
其中,有用功输出表示蒸汽机所产生的有效功率,燃料能量输入则代表蒸汽机所消耗的燃料的能量。
蒸汽机的热效率受多种因素影响,包括燃烧过程、热能损失和机械摩擦等。
以下是一些常见的因素:
1. 燃烧效率:燃料的完全燃烧会释放出更多的热能,提高了热效率。
燃烧不完全或存在燃料泄漏等问题将导致热能损失。
2. 蒸汽温度和压力:蒸汽机运行时的蒸汽温度和压力决定了能够转化为功的热能量。
较高的温度和压力可以提高热效率。
3. 散热损失:在蒸汽机运行过程中,会有一部分热能以散热的形式流失到周围环境中,包括冷却水、烟气和机械部件等。
减少散热损失可以提高热效率。
4. 机械摩擦:蒸汽机中的运动部件之间存在摩擦,会产生热能损失。
通过良好的润滑和减少机械阻力等措施可以降低这种损失。
总体而言,热效率是衡量蒸汽机性能优劣的重要指标。
通过优化燃烧过程、提高蒸汽温度和压力、减少散热损失和机械摩擦,可以提高蒸汽机的热效率,并实现更高效率的能源转换。
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热效率通用公式
对锅炉而言,影响煤耗的因素主要有三类:煤质、运行工况和锅炉自身热效率。
查找煤耗偏高的原因,需要对各影响因素进行定量测定分析。
测定锅炉热效率,通常采用反平衡试验法。
本文对此方法进行了介绍,并简化了计算过程,可用于日常锅炉效率监控。
1 反平衡法关键参数的确定
众所周知,反平衡法热效率计算公式为:
η = 100-(q2+q3+q4+q5+q6)
计算的关键是各项热损失参数的确定。
1.1 排烟热损失q2
排烟热损失q2是由于锅炉排烟带走了一部分热量造成的热损失,其大小与烟气量、排烟与基准温度、烟气中水蒸汽的显热有关。
我厂燃煤介于无烟煤和贫煤之间,计算q2可采用如下简化公式:
q2 =(3.55αpy+0.44)×(tpy-t0)/100
式中,αpy——排烟处过量空气系数,我厂锅炉可取为1.45
tpy——排烟温度,℃
t0 ——基准温度,℃
1.2 化学不完全燃烧热损失q3
化学不完全燃烧热损失q3是由于烟气中含有可燃气体CO造成的热损失,主要受燃料性质、过量空气系数、炉内温度和空气动力状况等影响,可采用下列经验公式计算:
q3 =0.032αpy CO×100%
式中,CO——排烟的干烟气中一氧化碳的容积含量百分率,%
我厂锅炉q3可估算为0.5%。
1.3 机械未完全燃烧热损失q4
机械未完全燃烧热损失q4主要是由锅炉烟气带走的飞灰和炉底放出的炉渣中含有未参加燃烧的碳所造成的,取决于燃料性质和运行人员的操作水平,简化计算公式为:
Q4 =337.27×Aar×Cfh/[ Qnet.ar×(100-Cfh)]
式中,Aar——入炉煤收到基灰分含量百分,%
Cfh——飞灰可燃物含量,%
Qnet.ar——入炉煤收到基低位发热量,kJ/kg
1.4 散热损失q5
散热损失q5是锅炉范围内炉墙、管道向四周环境散失的热量占总输入热量的百分率,计算公式为:
Q5 =5.82×De0.62/D
式中,De——锅炉的额定负荷,t/h
D ——锅炉的实际负荷,t/h
1.5 灰渣物理热损失q6
灰渣物理热损失q6包括灰渣带走的热损失和冷却热损失。
我厂锅炉为固态除渣炉,且燃料的灰分含量Aar<Qnet.ar/418,故q6可忽略不计。
2 热效率算例分析
由上可知,计算锅炉热效率η简化到只需提供排烟温度、入炉煤灰分与低位发热量、飞灰可燃物含量、蒸汽平均负荷等5个参数即可。
这样很容易通过Excel软件设定公式,进行电算。
下表是以2010年2月份的数据为例,计算的6台锅炉的热效率。
可以看出:
(1)6台炉中,2#和6#锅炉的热效率最高,1#炉的热效率最低。
1#炉热效率低主要是飞灰可燃物含量高所致。
(2)从q2公式推算,当排烟温度每升高1℃时,锅炉热效率约下降0.05%;当炉膛漏风系数每增加0.1时,锅炉热效率约下降0.4%。
计算还表明,空气预热器处漏风基本不影响锅炉效率,只影响送、引风机的电耗。
(3)从q4公式推算,飞灰可燃物每升高1%,锅炉热效率下降0.3%。
q4的大小还与煤质相关,在同样的飞灰可燃物情况下,灰分越高,发热量越低,q4越大。
(4)计算热效率采用的是入炉煤的收到基灰分Aar和收到基低位发热量Qnet.ar,因此要对化验单上的分析基灰分Aad和弹筒发热量Qb.ad进行修正。
我厂煤质的经验修正公式为:Aar =0.9334×Aad
Qnet.ar =0.9085×Qb.ad
(5)热效率的高低大致反映了该炉吨汽煤耗的情况,然而并不是决定性的。
根据对2009年锅炉煤耗情况的分析,在造成煤耗偏高的因素中,入炉煤质因素约占50%,以给水温度、排污率为主要指标的运行工况因素占26%,锅炉热效率约影响20%。
值得一提的是,计算热效率所需要的数据都能从日常化验报表中得出,因此我们可以以天为单位,甚至以班为单位,进行单台炉热效率的测算、考评,以利于更好地监控、指导生产。