Меню Закрыть

Мощностные характеристики – МОЩНОСТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА — это… Что такое МОЩНОСТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА?

МОЩНОСТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА — это… Что такое МОЩНОСТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА?

топологического пространства — функция, сопоставляющая этому пространству бесконечное кардинальное число и принимающая одинаковые значения на гомеоморфных пространствах. М. х. наз. также кардинальными инвариантами. Областью определения М. х. может служить класс всех тополо-гич. пространств или нек-рый его подкласс. Следующие М. х. были выделены уже на первом этапе развития общей топологии. Пусть X- произвольное топологич. пространство. Его мощность есть мощность множества всех его точек — тривиальный инвариант. Вес — минимум мощностей всевозможных баз пространства X. Плотность — минимум мощностей всюду плотных в Xмножеств. Число Суслина — наименьший бесконечный кардинал т такой, что мощность всякого семейства попарно не пересекающихся непустых открытых множеств в X не превосходит .ЧислоЛинделёфа — наименьший бесконечный кардинал такой, что из всякого-открытого покрытия пространства Xможно выделить подпокрытие мощности .

Эти простые понятия сразу доказали свою важность, войдя решающим образом в формулировки фундаментальных теорем и проблем. Примеры: регулярное пространство счетного веса метризуемо (теорема Урысона — Тихонова, 1925), бикомпакт метризуем в том и только в том случае, если вес его счетен; для пространства X любой бикомпактной группы число Суслина счетно; число Линделёфа счетно (т. е. равно ) для всякого пространства X счетного веса. Проблема Суслина: верно ли, что всякий связный упорядоченный бикомпакт X такой, что гомеоморфен обычному отрезку [0, 1], сводится к вопросу о соотношении между двумя М. х.: плотностью и числом Суслина. Для положительного решения проблемы Суслина достаточно-в указанных выше предположениях установить, что- . Вопрос о сравнении М. х. между собой — решение к-рого, как видно из приведенного примера, может иметь ключевое значение для окончательного заключения о строении пространства — занимает центральное место в теории М. х. Причина этому находится в самой природе понятия М. х.: значениями М. х. являются кардинальные числа, совокупность к-рых вполне упорядочена по величине. Следовательно, любые две М. х.можно пытаться сравнить по величине. Возникает серия взаимосвязанных вопросов. Верно ли, что для любого для каких , когда и т. д.

С кардинальными числами можно производить вычисления: перемножать их, складывать, возводить в степень. Соответственно, можно производить вычисления и с кардинальными инвариантами — перемножать и складывать их как функции и т. д. Это открывает новые возможности для сравнения М. х.- с помощью вычислений. Всегда

— т. е. число Суслина не превосходит плотности, плотность не превосходит веса и число Линделёфа не препосходит веса. Но плотность и число Линделёфа в этом смысле не сравнимы: существуют пространства

X, Y, Z, для к-рых

Неожиданной на первый взгляд представляется несравнимость мощности и веса: существуют нормальные счетные -пространства несчетного веса. Но всегда и . Для всякого -пространства X, (пишут ехр вместо ). Для всякого хаусдорфова пространства Всегда . .

В задачу сравнения могут быть естественно вовлечены не два, а большее число М. х. На этом пути получаются особенно тонкие, красивые и часто неожиданные результаты, поражающие своей общностью: для каждого хаусдорфова пространства где — наименьший бесконечный кардинал такой, что в каждой точке пространства имеется база мощности (см. [1], [2]). Исследования в теории М. х. стимулировала проблема оценки мощности бикомпакта с первой аксиомой счетности, остававшаяся нерешенной с 1923 по 1969. Оказалось: для каждого хаусдорфова пространства (теорема Архангельского, см. [2], [4]).

Вычисления М. х. возникают во всех разделах общей топологии в силу теоретико-множественной природы последней. Поэтому и применения теория М. х. находит практически во всех областях общей топологии и при любых подходах к исследованию пространств.

В частности, при изучении пространств методом покрытий на первый план выступают число Линделёфа, плотность и число Суслина. При исследовании и классификации пространств методом непрерывных отображений (в частности, при построении теории диадич. бикомпактов и теории абсолютов) возникли и сыграли ключевую роль новые М. х.: спрэд и -вес. Спрэд пространства Xесть точная верхняя грань мощностей дискретных подпространств пространства X, а -вес этого пространства — минимум мощностей всевозможных семейств (наз. -базами) непустых открытых в Xмножеств таких, что для каждого непустого открытого в Xмножества Uнайдется такое, что . При исследовании пространств методом обратных спектров важную роль играют число Суслина, характер, вес. Но имеется подход к общей топологии, при к-ром М. х. выступают и как главное средство исследования строения пространств, и как основной язык, на к-ром выражаются свойства пространств из тех или иных классов и, наконец, как средство классификации и выделения новых естественных классов топологич. пространств. В основе и здесь лежит задача сравнения M, х. Основной вопрос ставится следующим образом. Дан класс тоиологич. пространств, к-рым ограничивается область определения М. х. Как выглядят основные соотношения между кардинальными инвариантами в этих условиях? Развивая теорию М. х. для класса , мы как бы получаем «кардинальный портрет» класса . Сравнение кардинальных портретов каких-либо классов дает возможность судить

о соотношениях между этими классами, а также доставляет эффективные средства доказательства для конкретных пространств принадлежности их тому или иному классу.

Этот подход демонстрируется на примере класса метризуемых пространств. Характерной чертой здесь является совпадение для этого класса ряда основных М. х.: число Суслина равно плотности, весу и числу Линделёфа. Этот факт часто применяется, напр, чтобы доказать, что нек-рое пространство неметризуемо, достаточно показать, что на нем различаются хотя бы два из названных выше инвариантов.

Если в классе метризуемых пространств теория М. х. отличается главным образом упрощениями, то в классе бикомпактов она совершенно и нетривиальным образом меняет свой вид. Ответственны за это фундаментальные положения этой теории — совпадение для бикомпактов характера и псевдохарактера, веса и сетевого веса. При этом псевдохарактером пространства Xв точке хназ. наименьшее число открытых множеств, дающих эту точку в пересечении, а характером пространства Xв точке хназ. минимум мощностей баз пространства в этой точке. Сетевым весом наз. минимум мощностей семейств множеств в

X, удовлетворяющих условию: если и где Uоткрыто в X, то найдется , для к-рого (такие семейства наз. сетями в X). Для всякого бикомпакта Xверно следующее: 1) для всех 2)

Поэтому при непрерывном отображении на бикомпакт вес не может возрастать, и если бикомпакт Xпредставлен в виде объединения двух своих подпространств и , то вес не превосходит максимума весов и (аддиционная теорема для веса). По той же причине вес бикомпакта всегда не превосходит его мощности — в частности, всякий счетный бикомпакт метризуем. Ни одно из перечисленных выше положений теории М. х. в классе бикомпактов не распространяется на класс всех вполне регулярных пространств. Важным специфич. результатом является следующий: если — бикомпакт,- кардинал,и для всех , то (теорема Чеха — Поспишила). Почти все критерии метризуемости бикомпактов также являются теоремами о М. х. Так, метризуемость бикомпакта Xравносильна любому из следующих условий: а) б) в) диагональ в является множеством типа ; г) Xобладает точечно-счетной базой.

В исследовании строения бикомпактов важная роль принадлежит тесноте. Теснотой (см. [2], [4]) пространства X наз. наименьший кардинал такой, что если то найдется , для к-рого Теснота не возрастает при возведении бикомпакта в любую конечную степень (в классе вполне регулярных пространств это — не так).

Если теснота бикомпакта не превосходит , то для каждой точки найдется семейство непустых открытых в Xмножеств такое, что и каждая окрестность точки содержит элемент семейства Поэтому л-вес каждого сепарабельного бикомпакта счетной тесноты равен Спрэд бикомпакта мажорирует его тесноту.

Особыми свойствами диадич. бикомпактов также в большой степени управляют теоремы о М. х. Так, для всякого диадич. бикомпакта его вес совпадает со спрэ-дом и с теснотой. К числу диадич. бикомпактов относятся пространства любых бикомпактных групп, так что, в частности, каждая бикомпактная группа счетной тесноты метризуема.

Для теории диадич. бикомпактов и других разделов теории М. х. важное значение имеет вопрос о поведении последних при операции умножения. Существенную роль играют здесь следующие две теоремы, первая из к-рых влечет вторую. Если F- семейство пространства такое, что для каждого и то плотность произведения всех пространств из Fне превосходит (см. [1]

— [4]). Если X — произведение какого-нибудь множества пространств, плотность каждого из к-рых не превосходит , то . В последнем утверждении нет никаких ограничений на число сомножителей. В частности, получается, что число Суслина любого тихоновского куба (произведения произвольного множества отрезков) счетно. Таким образом, условие не несет в себе ограничения на мощность пространства.

Многие просто формулируемые вопросы о поведении М. х. при операции умножения оказываются весьма деликатными. Например, верно ли, что всегда оказывается связанным с гипотезой Суслина и континуум-гипотезой?

Напротив, поведение М. х. при переходе от пространства Xк его образу Y при непрерывном отображении подчиняется в основном простым общим правилам.

Напр., всегда Если f факторно, то . То обстоятельство, что основу теории М. х. составляет система простых универсальных правил этого рода, ‘также можно рассматривать как одну из причин, обеспечивающих широкую применимость этой теории.

Значительная информация о строении пространств получается при рассмотрении вопроса: как ведут себя М. х. при переходе к подпространству. Те М. х. , для к-рых из всегда следует, что наз. монотонными. К ним относятся: вес, сетевой вес, теснота, характер, спрэд. Немонотонны число Суслина, плотность, число Линделёфа. Возникают следующие вопросы: каковы те пространства X, для к-рых для всех ; каковы те , для к-рых для всех ; как отражается на топологии пространства X требование:для всех . Ответ на первый вопрос прост: сформулированное условие означает, что спрэд Xне превосходит . Но двумя последующими требованиями выделяются новые классы пространств. Исследование их оказалось зависящим от специальных гипотез теории множеств — в частности, от аксиомы Мартина.

Своеобразный характер приобретает теория М. х. на пространствах топология, групп. Так, критерий метризуемости сводится здесь просто к требованию счет-ностн характера. На языке М. х. формулируются важные свойства линейных топологич. пространств, в частности пространств непрерывных действительных функций на пространстве X. Сюда относятся теоремы о бикомпактах Эберлейна (каждый бикомпакт Эберлейна является пространством Фреше — Урысона, вес бикомпакта Эберлейна равен его числу Суслина), теорема: если X- бикомпакт, то теснота пространства С(X)в топологии поточечной сходимости счетна.

Между рядом М. х. пространств Xи С(X)имеет место соответствие типа двойственности.

Лит.:[1] JuhaszI., Cardinal functions in topology, Amst., 1971; [2] Архангельский А. В., Пономарев В. И., Основы общей топологии в задачах и упражнениях, М., 1974; [3] Engelking R., General topology, Warsz., 1977; [4] Архангельский А. В., «Успехи матем. наук», 1978, т. 33, в. 6, с. 29-84; [5] Еngelking R., General topology, Warsz., 1977.

А. В. Архангельский.

Математическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. И. М. Виноградов. 1977—1985.

dic.academic.ru

МОЩНОСТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА — что такое в Математической энциклопедии

топологического пространства — функция, сопоставляющая этому пространству бесконечное кардинальное число и принимающая одинаковые значения на гомеоморфных пространствах. М. х. наз. также кардинальными инвариантами. Областью определения М. х. может служить класс всех тополо-гич. пространств или нек-рый его подкласс. Следующие М. х. были выделены уже на первом этапе развития общей топологии. Пусть X- произвольное топологич. пространство. Его мощность есть мощность множества всех его точек — тривиальный инвариант. Вес — минимум мощностей всевозможных баз пространства X. Плотность — минимум мощностей всюду плотных в Xмножеств. Число Суслина — наименьший бесконечный кардинал т такой, что мощность всякого семейства попарно не пересекающихся непустых открытых множеств в X не превосходит .ЧислоЛинделёфа — наименьший бесконечный кардинал такой, что из всякого-открытого покрытия пространства Xможно выделить подпокрытие мощности . Эти простые понятия сразу доказали свою важность, войдя решающим образом в формулировки фундаментальных теорем и проблем. Примеры: регулярное пространство счетного веса метризуемо (теорема Урысона — Тихонова, 1925), бикомпакт метризуем в том и только в том случае, если вес его счетен; для пространства X любой бикомпактной группы число Суслина счетно; число Линделёфа счетно (т.е. равно ) для всякого пространства X счетного веса. Проблема Суслина: верно ли, что всякий связный упорядоченный бикомпакт X такой, что гомеоморфен обычному отрезку [0, 1], сводится к вопросу о соотношении между двумя М. х.: плотностью и числом Суслина. Для положительного решения проблемы Суслина достаточно-в указанных выше предположениях установить, что- . Вопрос о сравнении М. х. между собой — решение к-рого, как видно из приведенного примера, может иметь ключевое значение для окончательного заключения о строении пространства — занимает центральное место в теории М. х. Причина этому находится в самой природе понятия М. х.: значениями М. х. являются кардинальные числа, совокупность к-рых вполне упорядочена по величине. Следовательно, любые две М. х.можно пытаться сравнить по величине. Возникает серия взаимосвязанных вопросов. Верно ли, что для любого для каких , когда и т. д.

С кардинальными числами можно производить вычисления: перемножать их, складывать, возводить в степень. Соответственно, можно производить вычисления и с кардинальными инвариантами — перемножать и складывать их как функции и т. д. Это открывает новые возможности для сравнения М. х.- с помощью вычислений. Всегда

— т. е. число Суслина не превосходит плотности, плотность не превосходит веса и число Линделёфа не препосходит веса. Но плотность и число Линделёфа в этом смысле не сравнимы: существуют пространства X, Y, Z, для к-рых

Неожиданной на первый взгляд представляется несравнимость мощности и веса: существуют нормальные счетные -пространства несчетного веса. Но всегда и . Для всякого -пространства X, (пишут ехр вместо ). Для всякого хаусдорфова пространства Всегда . .

В задачу сравнения могут быть естественно вовлечены не два, а большее число М. х. На этом пути получаются особенно тонкие, красивые и часто неожиданные результаты, поражающие своей общностью: для каждого хаусдорфова пространства где — наименьший бесконечный кардинал такой, что в каждой точке пространства имеется база мощности (см. [1], [2]). Исследования в теории М. х. стимулировала проблема оценки мощности бикомпакта с первой аксиомой счетности, остававшаяся нерешенной с 1923 по 1969. Оказалось: для каждого хаусдорфова пространства (теорема Архангельского, см. [2], [4]).

Вычисления М. х. возникают во всех разделах общей топологии в силу теоретико-множественной природы последней. Поэтому и применения теория М. х. находит практически во всех областях общей топологии и при любых подходах к исследованию пространств.

В частности, при изучении пространств методом покрытий на первый план выступают число Линделёфа, плотность и число Суслина. При исследовании и классификации пространств методом непрерывных отображений (в частности, при построении теории диадич. бикомпактов и теории абсолютов) возникли и сыграли ключевую роль новые М. х.: спрэд и -вес. Спрэд пространства Xесть точная верхняя грань мощностей дискретных подпространств пространства X, а -вес этого пространства — минимум мощностей всевозможных семейств (наз. -базами) непустых открытых в Xмножеств таких, что для каждого непустого открытого в Xмножества Uнайдется такое, что . При исследовании пространств методом обратных спектров важную роль играют число Суслина, характер, вес. Но имеется подход к общей топологии, при к-ром М. х. выступают и как главное средство исследования строения пространств, и как основной язык, на к-ром выражаются свойства пространств из тех или иных классов и, наконец, как средство классификации и выделения новых естественных классов топологич. пространств. В основе и здесь лежит задача сравнения M, х. Основной вопрос ставится следующим образом. Дан класс тоиологич. пространств, к-рым ограничивается область определения М. х. Как выглядят основные соотношения между кардинальными инвариантами в этих условиях? Развивая теорию М. х. для класса , мы как бы получаем «кардинальный портрет» класса . Сравнение кардинальных портретов каких-либо классов дает возможность судить

о соотношениях между этими классами, а также доставляет эффективные средства доказательства для конкретных пространств принадлежности их тому или иному классу.

Этот подход демонстрируется на примере класса метризуемых пространств. Характерной чертой здесь является совпадение для этого класса ряда основных М. х.: число Суслина равно плотности, весу и числу Линделёфа. Этот факт часто применяется, напр, чтобы доказать, что нек-рое пространство неметризуемо, достаточно показать, что на нем различаются хотя бы два из названных выше инвариантов.

Если в классе метризуемых пространств теория М. х. отличается главным образом упрощениями, то в классе бикомпактов она совершенно и нетривиальным образом меняет свой вид. Ответственны за это фундаментальные положения этой теории — совпадение для бикомпактов характера и псевдохарактера, веса и сетевого веса. При этом псевдохарактером пространства Xв точке хназ. наименьшее число открытых множеств, дающих эту точку в пересечении, а характером пространства Xв точке хназ. минимум мощностей баз пространства в этой точке. Сетевым весом наз. минимум мощностей семейств множеств в X, удовлетворяющих условию: если и где Uоткрыто в X, то найдется , для к-рого (такие семейства наз. сетями в X). Для всякого бикомпакта Xверно следующее: 1) для всех 2)

Поэтому при непрерывном отображении на бикомпакт вес не может возрастать, и если бикомпакт Xпредставлен в виде объединения двух своих подпространств и , то вес не превосходит максимума весов и (аддиционная теорема для веса). По той же причине вес бикомпакта всегда не превосходит его мощности — в частности, всякий счетный бикомпакт метризуем. Ни одно из перечисленных выше положений теории М. х. в классе бикомпактов не распространяется на класс всех вполне регулярных пространств. Важным специфич. результатом является следующий: если — бикомпакт,- кардинал,и для всех , то (теорема Чеха — Поспишила). Почти все критерии метризуемости бикомпактов также являются теоремами о М. х. Так, метризуемость бикомпакта Xравносильна любому из следующих условий: а) б) в) диагональ в является множеством типа ; г) Xобладает точечно-счетной базой.

В исследовании строения бикомпактов важная роль принадлежит тесноте. Теснотой (см. [2], [4]) пространства X наз. наименьший кардинал такой, что если то найдется , для к-рого Теснота не возрастает при возведении бикомпакта в любую конечную степень (в классе вполне регулярных пространств это — не так).

Если теснота бикомпакта не превосходит , то для каждой точки найдется семейство непустых открытых в Xмножеств такое, что и каждая окрестность точки содержит элемент семейства Поэтому л-вес каждого сепарабельного бикомпакта счетной тесноты равен Спрэд бикомпакта мажорирует его тесноту.

Особыми свойствами диадич. бикомпактов также в большой степени управляют теоремы о М. х. Так, для всякого диадич. бикомпакта его вес совпадает со спрэ-дом и с теснотой. К числу диадич. бикомпактов относятся пространства любых бикомпактных групп, так что, в частности, каждая бикомпактная группа счетной тесноты метризуема.

Для теории диадич. бикомпактов и других разделов теории М. х. важное значение имеет вопрос о поведении последних при операции умножения. Существенную роль играют здесь следующие две теоремы, первая из к-рых влечет вторую. Если F- семейство пространства такое, что для каждого и то плотность произведения всех пространств из Fне превосходит (см. [1]— [4]). Если X — произведение какого-нибудь множества пространств, плотность каждого из к-рых не превосходит , то . В последнем утверждении нет никаких ограничений на число сомножителей. В частности, получается, что число Суслина любого тихоновского куба (произведения произвольного множества отрезков) счетно. Таким образом, условие не несет в себе ограничения на мощность пространства.

Многие просто формулируемые вопросы о поведении М. х. при операции умножения оказываются весьма деликатными. Например, верно ли, что всегда оказывается связанным с гипотезой Суслина и континуум-гипотезой?

Напротив, поведение М. х. при переходе от пространства Xк его образу Y при непрерывном отображении подчиняется в основном простым общим правилам.

Напр., всегда Если f факторно, то . То обстоятельство, что основу теории М. х. составляет система простых универсальных правил этого рода, ‘также можно рассматривать как одну из причин, обеспечивающих широкую применимость этой теории.

Значительная информация о строении пространств получается при рассмотрении вопроса: как ведут себя М. х. при переходе к подпространству. Те М. х. , для к-рых из всегда следует, что наз. монотонными. К ним относятся: вес, сетевой вес, теснота, характер, спрэд. Немонотонны число Суслина, плотность, число Линделёфа. Возникают следующие вопросы: каковы те пространства X, для к-рых для всех ; каковы те , для к-рых для всех ; как отражается на топологии пространства X требование:для всех . Ответ на первый вопрос прост: сформулированное условие означает, что спрэд Xне превосходит . Но двумя последующими требованиями выделяются новые классы пространств. Исследование их оказалось зависящим от специальных гипотез теории множеств — в частности, от аксиомы Мартина.

Своеобразный характер приобретает теория М. х. на пространствах топология, групп. Так, критерий метризуемости сводится здесь просто к требованию счет-ностн характера. На языке М. х. формулируются важные свойства линейных топологич. пространств, в частности пространств непрерывных действительных функций на пространстве X. Сюда относятся теоремы о бикомпактах Эберлейна (каждый бикомпакт Эберлейна является пространством Фреше — Урысона, вес бикомпакта Эберлейна равен его числу Суслина), теорема: если X- бикомпакт, то теснота пространства С(X)в топологии поточечной сходимости счетна.

Между рядом М. х. пространств Xи С(X)имеет место соответствие типа двойственности.

Лит.:[1] JuhaszI., Cardinal functions in topology, Amst., 1971; [2] Архангельский А. В., Пономарев В. И., Основы общей топологии в задачах и упражнениях, М., 1974; [3] Engelking R., General topology, Warsz., 1977; [4] Архангельский А. В., «Успехи матем. наук», 1978, т. 33, в. 6, с. 29-84; [5] Еngelking R., General topology, Warsz., 1977.

А. В. Архангельский.



rus-math.slovaronline.com

Расчет и построение мощностной характеристики — Мегаобучалка


Мощность, подведенная к ведущим колесам с использованием возможностей двигателя и трансмиссии, определяется по формуле:

Nк= Ne – Nтр= Nе . hтр,

где Ne – эффективная мощность двигателя, кВт;

Nтр. – мощность, потерянная в трансмиссии, кВт.

hтр=0,89

При 1000об/мин. на первой передаче мощность подведенная к колесам Nк=15,2*0,89=13,52

Мощность, теряемая на преодоление внешних сопротивлений при установившемся движении на горизонтальном участке дороги определяется по формулам:

Nf= Рf . v . 10-3

Nw=Pw . v . 10-3.

При 1000об/мин. на первой передаче мощность теряемая на сопротивление воздуха N w=1,99*2,02*10-3=0,0043

При 1000об/мин. на первой передаче мощность теряемая на сопротивление качению Nf =169,08*2,02*10-3=0,34

Таблица 7 – мощностной баланс

Пере-дача Об/мин. v, м/с Nе, кВт Nк, кВт Nf, кВт Nw, кВт Nf + Nw, кВт
2,02 15,2 13,52 0,34 0,004 0,344
3,03 23,8 21,18 0,53 0,013 0,547
4,04 32,4 28,83 0,74 0,032 0,773
5,05 40,9 36,40 0,96 0,063 1,027
6,06 48,7 43,34 1,20 0,109 1,312
7,07 55,5 49,39 1,45 0,173 1,631
8,08 60,8 54,11 1,73 0,258 1,988
9,09 64,2 57,13 2,01 0,367 2,387
10,10 65,5 58,29 2,32 0,504 2,831
11,11 64,1 57,04 2,65 0,671 3,323
12,12 59,7 53,13 2,99 0,872 3,867
3,8 15,2 13,52 0,69 0,026 0,717
5,66 23,8 21,18 1,10 0,088 1,195
7,5 32,4 28,83 1,57 0,206 1,778
9,4 40,9 36,40 2,11 0,406 2,518
11,3 48,7 43,34 2,71 0,706 3,421
13,2 55,5 49,39 3,38 1,126 4,511
60,8 54,11 4,08 1,653 5,735
16,9 64,2 57,13 4,88 2,364 7,253
18,9 65,5 58,29 5,81 3,308 9,126
20,7 64,1 57,04 6,72 4,346 11,078
22,6 59,7 53,13 7,76 5,656 13,425

 

  5,4 15,2 13,52 1,04 0,077 1,122
8,1 23,8 21,18 1,73 0,260 1,996
10,8 32,4 28,83 2,55 0,617 3,167
13,5 40,9 36,40 3,49 1,205 4,701
16,2 48,7 43,34 4,58 2,083 6,665
18,9 55,5 49,39 5,81 3,308 9,126
21,6 60,8 54,11 7,21 4,937 12,15
24,3 64,2 57,13 8,77 7,030 15,802
65,5 58,29 10,50 9,646 20,152
29,7 64,1 57,04 12,42 12,836 25,260
32,4 59,7 53,13 14,53 16,665 31,199
7,8 15,2 13,52 1,65 0,232 1,885
11,7 23,8 21,18 2,85 0,784 3,635
15,6 32,4 28,83 4,32 1,860 6,188
19,6 40,9 36,40 6,16 3,689 9,853
23,5 48,7 43,34 8,29 6,359 14,650
27,4 55,5 49,39 10,77 10,079 20,857
31,3 60,8 54,11 13,65 15,025 28,675
35,2 64,2 57,13 16,93 21,370 38,303
39,2 65,5 58,29 20,75 29,512 50,269
43,1 64,1 57,04 24,94 39,230 64,178
47,0 59,7 53,13 29,63 50,873 80,503
9,4 15,2 13,52 2,11 0,406 2,518
14,1 23,8 21,18 3,72 1,373 5,098
18,8 32,4 28,83 5,77 3,255 9,025
23,6 40,9 36,40 8,35 6,440 14,791
28,3 48,7 43,34 11,40 11,105 22,511
33,0 55,5 49,39 15,02 17,609 32,638
37,8 60,8 54,11 19,36 26,464 45,827
42,5 64,2 57,13 24,27 37,615 61,886
47,2 65,5 58,29 29,88 51,525 81,410
51,9 64,1 57,04 36,26 68,500 104,767
56,7 59,7 53,13 43,56 89,318 132,884

 



Вывод: по условиям расчета мощностного баланса, автомобиль ВАЗ-2110 не может превысить скорость в 153км/ч по причине нехватки подводимой мощности к ведущим колесам для преодоления внешних сопротивлений движению. Рисунок 7.1 – Мощностная характеристика автомобиля

 

Оценка топливной экономичности транспортного средства

Удельный расход топлива с учетом степени использования мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя определяется по формуле:

,

где ge(Nн) – удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности, кВт.

Для 1000об/мин 230*(1-1*(1000/5000)+1*(1000/5000)2)=193,2

Путевой расход топлива определяется по формуле:

где rт – плотность топлива, кг/л.

Для 1000об/мин. на первой передаче

(193,2*6695*10-4)/(3,6*0,75*0,89)= 53,83

 

 

Пере-дача λд v, м/с v, км/ч ge, г/кВт×ч Q, л/100км
2,02 7,27 193,2 53,83
3,03 10,9 181,7 52,82
4,04 14,54 174,8 51,89
5,05 18,18 172,5 51,70
6,06 21,81 174,8 51,99
7,07 25,45 181,7 52,78
8,08 29,08 193,2 53,79
9,09 32,72 209,3 54,70
10,10 36,36 55,21
11,11 39,9 255,3 54,52
12,12 43,63 285,2 51,99
3,8 13,68 193,2 30,06
5,66 20,37 181,7 28,87
7,5 174,8 28,04
9,4 33,84 172,5 27,46
11,3 40,68 174,8 27,18
13,2 47,52 181,7 27,08
193,2 27,03
16,9 60,84 209,3 26,89
18,9 68,04 26,29
20,7 74,52 255,3 25,70
22,6 81,36 285,2 27,83

 

 

  5,4 19,44 193,2 20,10
8,1 29,16 181,7 19,72
10,8 38,88 174,8 19,38
13,5 48,6 172,5 19,31
16,2 58,32 174,8 19,41
18,9 68,04 181,7 19,71
21,6 77,76 193,2 20,09
24,3 87,48 209,3 20,43
97,2 20,62
29,7 106,92 255,3 20,36
32,4 116,64 285,2 19,41
7,8 28,08 193,2 13,87
11,7 42,12 181,7 13,61
15,6 56,16 174,8 13,37
19,6 70,56 172,5 13,32
23,5 84,6 174,8 13,39
27,4 98,64 181,7 13,60
31,3 112,68 193,2 13,86
35,2 126,72 209,3 14,09
39,2 141,12 14,22
43,1 155,16 255,3 14,05
47,0 169,2 285,2 13,39
9,4 33,84 193,2 11,51
14,1 50,76 181,7 11,29
18,8 67,68 174,8 11,09
23,6 84,96 172,5 11,05
28,3 101,88 174,8 11,12
33,0 118,8 181,7 11,29
37,8 136,08 193,2 11,50
42,5 209,3 11,69
47,2 169,92 11,80
51,9 186,84 255,3 11,66
56,7 204,12 285,2 11,11

 

Рисунок 8.1 – Топливно-экономическая характеристика автомобиля

 

 

Вывод: в ходе расчета топливной и экономической характеристики наиболее экономичным режимом движения автомобиля ВАЗ-2110 по мокрому асфальтобетону будет движение на 5-й передаче со скоростью не более 85км/ч. Путевой расход топлива при этом будет составлять не более 11.05л/100км.

Литература

 

1.Вахламов В.К. Автомобили. Эксплуатационные свойства. М.: Академия, 2012.

2.Гришкевич А.И. Автомобили. Теория. Минск: Высшая школа, 1986.

3.Литвинов А.С., Фаробин Я.Е., Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств. М.: Машиностроение, 1989.

4.Краткий автомобильный справочник. М.: Трансконсалтинг, 1994.

5.Руководство по устройству и эксплуатации автомобиля …………….. .

 


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:


©2015 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку…

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы


megaobuchalka.ru

Характеристика мощностная — Энциклопедия по машиностроению XXL

Действительно, при создании любой новой техники в области машиностроения исходными данными являются требования, изложенные в техническом задании, например назначение изделия характеристика или объем выполняемых им работ эксплуатационная характеристика мощностные и экономические показатели агрегатирование срок службы до первого капитального ремонта и т. д., или все те показатели, которые определяют, чем, как и в какой степени эта техника должна удовлетворять потребности общества. Машина конструируется, испытывается и доводится до такой кондиции, когда ее конструкция и технико-экономические характеристики соответствуют техническому заданию.  [c.16]
Картина изолиний концентраций окислов азота в поле универсальной токсической характеристики обратная. В области наиболее эффективного сгорания (а — 1,0. .. 1,1), где концентрации СО и С Н, минимальны, окислы азота имеют наибольшие концентрации, что объясняется высокими температурами процесса сгорания и достаточным количеством кислорода для ведения термических реакций образования N0. В зоне мощностного обогащения смеси (а 0,9. .. 0,95) концентрации N0 несколько ниже, хотя температуры сгорания максимальны. Здесь сказывается недостаток кислорода. На режимах холостого и принудительного холостого хода окислы азота практически отсутствуют.  [c.17]

Для автомобилей с большой осевой нагрузкой мощностные стенды на АТП, как правило, отсутствуют. Наличие в трансмиссии автомобиля автоматической гидромеханической передачи позволяет воспроизводить нагрузочные режимы двигателя без дополнительных устройств. При этом используется свойство гидротрансформатора работать в режиме гидротормоза при заторможенном турбинном колесе. Момент нагружения двигателя пропорционален квадрату частоты вращения. Точка пересечения характеристики нагружения гидротрансформатора и внешней скоростной характеристики двигателя, как правило, близка к зоне максимального крутящего  [c.91]

Основными характеристиками центробежных компрессоров являются напорная (зависимость давления или напора ot расхода), мощностная (зависимость Мощности от расхода) и характеристика Экономичности (зависимость КПД от расхода). При помощи уравнения (8.23) можно показать, что теоретическая напорная характеристика (рис. 8.13) представляет собой линейную зависимость между давлением (напором) и расходом, причем наклон этой характеристики зависит от угла выхода лопатки Р2,. Действительная напорная характеристика (рис. 8.14) отличается от теоретической (рис. 8.13) на величину потерь 1, обусловленных конечным числом лопаток, гидравлических потерь 2, пропорциональных квадрату скорости и, следовательно, квадрату V, а также потерь 3 на удар при входе, которые тем существеннее, чем больше отклонение расхода от расчетного значения.  [c.307]

Управление в конечном итоге сводится к изменению плотности потоков энергии в различных ПЭ. Поэтому в качестве основных характеристик, следуя Н. А. Умову [89], принимаются мощностные характеристики, которые изображаются графически в двухмерной системе координат произведение единиц их измерения дает размерность мощности. Эти характеристики делятся на ограниченные, неограниченные, частично ограниченные и комбинированные. Первые не выходят за пределы рабочих и допустимых перегрузочных режимов, вторые — выходят, третьи — не выходят за пределы рабочих и перегрузочных режимов по одной из координат, комбинированные являются комбинацией предыдущих.  [c.90]


Различаются мощностные характеристики первичного ПЭ и потребителей его энергии. Например, если система ПЭ состоит из дизеля, электрогенератора (ЭГ) и электродвигателя (ЭД) с гребным винтом, то характеристиками, в значительной степени определяющими условия работы всей системы, будут механические характеристики дизеля и винта.  [c.90]

Непроста задача пуска ЭУ. Только некоторые ПЭ с ограниченными мощностными характеристиками допускают прямой пуск. У многих ПЭ (у тепловых двигателей и большинства ЭД) область превращения энергии не доходит до одной из координатных осей, и прямой пуск невозможен. Для их пуска создаются специальные пусковые характеристики иди вспомогательные устройства, например, короткозамкнутые обмотки в синхронных ЭД.  [c.92]

Для определения области непрерывного превращения энергии достаточно построить результирующие мощностные характеристики. Методика их построения основывается на составлении баланса мощности ПЭ, входящих в систему, поскольку режим с установившимися скоростями возможен только в случае, когда  [c.92]

Рис. 5.4. Возможности преодоления толчковой нагрузки на примере выходной мощностной характеристики дизеля (а) и одновальной газотурбинной установки (б)
Точка 1 соответствует работе на внешней предельной мощностной характеристике. Работа же в точках 4 ж 5 может осуществляться на частичных нагрузках за счет автоматического регулирования.  [c.94]

Ядерный электрогенератор (ЯЭГ) непосредственного превращения энергии электромагнитного (индукционного) типа, как показывают предварительные проработки [64, 102 и др.], вряд ли будет иметь высокие экономические и мощностные характеристики. Пока более перспективным представляется ЯЭГ электростатического типа, работающий но принципу высоковольтных вакуумных трубок, но с важным отличием — при низких температурах — до 100° С (рис. 7.15).  [c.145]

Аккумулирование энергии с помощью маховиков имеет ряд преимуществ. К их числу относятся высокий КПД (80—90%), бесшумность, отсутствие загрязнений, возможность получения приемлемой мощностной характеристики быстрота зарядки и возможность близкого расположения к потребителю. Вместе с тем следует отметить, что с помощью маховиков трудно обеспечить получение высокой степени концентрации энергии, а стоимость их изготовления пока еще относительно большая.  [c.247]

Количественные мощностные характеристики и параметры ВЭР являются теми основными факторами, которые определяют возможности использования ВЭР в различных отраслях промышленности СССР.  [c.73]

Рассмотрим показатели второго уровня. К одним из наиболее важных и часто употребляемых параметров относятся средние скорости и (Оср и время, затрачиваемое на фиксацию (затухание колебаний и пауза между поворотом и фиксацией, если она предусмотрена конструкцией), момент от сил инерции Л ин. max- Для оценки КПД силовых и мощностных характеристик определяются следующие показатели работа сил трения, средние величины моментов на входном и выходном валах Ждя ср и Мер соответственно, средняя величина потребляемой мощности N p, кинетическая энергия движущихся масс в конце поворота /о)кон (воспринимаемая фиксатором) и в  [c.41]

Экономичные и мощностные горючие смеси и расходы топлива определяют путём стендовых испытаний двигателя, для чего снимают регулировочные характеристики по расходу топлива. Одна регулировочная характеристика соответствует одному определённому режиму работы двигателя и потому снимается на постоянном числе оборотов ри постоянном положении дросселя. Регулировочная характеристика двигателя ГАЗ-М по опытам МАДИ приведена на фиг. 1, где, помимо кривых мощности и удельных расходов топлива, представлены кривые максимальных давлений цикла и продолжительности сгорания смеси. Экономичная и мощностная смеси характеризуются соответственно а = 1,12 и 0,9 и расходом топлива 4,0 5,0 кг/час. Для определения наивыгоднейшей характеристики  [c.219]

Проходное сечение экономического жиклера больше главного. Пропускная способность двух последовательно расположенных одинаковых жиклеров составляет 700/о [9, 10] от пропускной способности каждого жиклера. Вследствие этого, ввиду установки двух одинаковых жиклеров в качестве основного и экономического при переходе от смесей мощностных к экономическим расход топлива сокращался бы на 30%. Целесообразное снижение расходов по данным регулировочных характеристик составляет 20—25f/o. Таким образом, необходимо экономический жиклер делать больше, нежели главный.  [c.228]

Фиг. 14. Линейная мощностная характеристика Ч. Q. a =J N).
Мощностные характеристики. Действительная мощность ступени является одним из важнейших показателей ее работы. Это в полной мере относится и к предельным режимам, когда ступень может переходить в режим потребления энергии.  [c.188]

Проводя такие же рассуждения, как и при выводе формул для обобщения расходных характеристик, приходим к формуле для мощностного коэффициента С%, аналогично полученному ранее коэффициенту Со.  [c.188]

Характеристики ДРОС ЦНД. Обобщенные опытные характеристики расхода 1см. формулы (4.10)—(4.12)), мощности [см. формулы (4.13), (4.14)] и температуры [см. формулу (4.16) ] позволяют рассчитать расходные и мощностные характеристики натурной ДРОС в диапазоне х = 0,7ч-1,4 применительно к ее работе в конкретном ЦНД.  [c.191]

Среди различных вариантов схем, рассчитанных на работу турбины на смеси продуктов сгорания с водяным паром, особое место занимает схема с генерацией пара только за счет отходящего тепла [Л. 1-4]. Мощностные характеристики у этой схемы не хуже, чем у схемы с впрыском воды в газовый тракт (если количество впрыскиваемой воды не превыщает 8—20% весового расхода воздуха, подаваемого компрессором). Но с термодинамической точки зрения схема с котлом-утилизатором, генерирующим пар, подаваемый в газовый тракт, как правило, соверщеннее схемы с впрыском воды (при выборе умеренных степеней сжатия она приближается по оптимальному к. п. д. к ГТУ с развитой регенерацией), а по характеристикам переменных режимов, показателям капитальных вложений и по предельной мощности превосходит эти газотурбинные установки.  [c.14]

Шлифование как метод механической обработки находит все большее распространение в связи с возрастающими требованиями к точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей, увеличением количества термически обрабатываемых деталей. Все эти требования находятся в прямой связи с повышением надежности современных машин и ростом их скоростных и мощностных характеристик.  [c.35]

Аналогичные выражения можно получить для любой другой формы энергетических потоков. Таким образом, формула (1.1) является общей характеристикой любого направленного энергетического (мощностного) потока.  [c.17]

Как отмечалось выше, поверочный расчет гидростатической передачи производят при различном характере движения машины прямолинейном при повороте разгоне и торможении. Определив число задаваемых параметров СП и зная характеристики его УТ, решают уравнения СП и находят соответствующие скоростные, силовые и мощностные факторы всех потоков.  [c.198]

Фиг, 71. Частичные мощностные характеристики карбюраторных двигателей.  [c.83]

Частичные мощностные характеристики дизеля, полученные на основании характеристик ре = f (п), представлены на фиг. 74.  [c.83]

Фиг. 74. Частичные мощностные характеристики дизелей
Аналогичный вид характеристик ge=f(N ) имеют карбюраторные двигатели. Однако увеличение удельного расхода топлива вблизи максимальной мощности двигателя связано не с ухудшением индикаторного процесса, а со специальной настройкой карбюратора, обеспечивающего переход с экономической характеристики на мощностную при полном открытии дроссельной заслонки. Переход на мощностную характеристику предусматривается также и конструкцией автомата смеси в двигателях с непосредственным впрыском топлива и зажиганием от свечи.  [c.86]

Величина опережения зажигания решающим образом сказывается на мощностных характеристиках двигателя и на легкости его пуска. Для каждого типа двигателя она индивидуальна. Обычна она указывается в технических данных в мм хода поршня или в градусах поворота коленчатого вала.  [c.60]

Предельные мощностные характеристики лазера на стекле с неодимом в режиме высоких частот повторения импульсов/В. Г. Дмитриев,  [c.196]

Какую же горючую смесь должен приготавливать карбюратор на различных режимах работы двигателя Очевидно, когда необходима максимальная мощность, горючая смесь должна быть мощностного состава. Однако большую часть времени автомобильный двигатель работает в режиме частичных нагрузок, когда мощность, развиваемая двигателем, меньше максимальной. При таком режиме основное значение имеет минимальный расход топлива, который достигается при экономичном составе горючей смеси. Так как по мере уменьшения мощности содержание в цилиндрах отработавших газов возрастает, то приготавливаемая горючая смесь должна немного обогащаться. Изложенные требования к изменению состава горючей смеси на режимах максимальной мощности и частичных нагрузок, а также массового расхода С топлива иллюстрирует график (рис. 41, кривая 1), который называют характеристикой идеального карбюратора.  [c.64]

Современный автомобильный (или тракторный) двигатель нельзя рассматривать отдельно от автомобиля (или трактора), так как от параметров двигателя зависят показатели работы автомобиля и трактора. Точно так же и автомобиль и трактор предъявляют к двигателю ряд требований (габариты, вес, экономические и мощностные характеристики и т. д.) вследствие чего развитие автомобильных и тракторных двигателей необходимо рассматривать совместно с развитием автомобиле- и тракторостроения в целом.  [c.7]

Многие зарубежные фирмы прежде всего с целью улучшения равномерности дозирования топлива по цилиндрам применяют системы впрыска топлива. Наиболее распространены механические системы непрерывного впрыска бензина во впускные каналы К—Шгоп1с и электронные системы импульсного впрыска L—1е1гошс с давлением впрыска 50. .. 300 кПа. Впрыск топлива перед впускными клапанами дает возможность двигателю устойчиво работать на обедненной смеси, является эффективным средством снижения образования СО, Сп и расхода топлива. Системы впрыска имеют большие потенциальные возможности улучшения показателей автомобильного двигателя, определяемые прежде всего высокой точностью дозирования, возможности программирования любой характеристики топливоподачн. В связи с тем что впускной тракт теряет функции смесеобразующего элемента, появляется возможность улучшить мощностные характеристики двигателя путем реализации резонансного наддува.  [c.41]

При работе турбины на ВРШ режим частичных нагрузок задается изменением шага винта, которое оператор осуществляет поворотом рукоятки. Режим работы двигателя при этом автоматически устанавливается регулятором. При изменении шагового отношения против расчетного падает КПД ВРШ. Ввиду этого, а также с учетом пологого изменения мощностной характеристики турбины в области ее максимума целесообразно изменять положение лопастей ВРШ на малых ходах, поддерживая п = onst, а на режимах, близких к расчетному, регулировать скорость судна путем изменения частоты вращения вала при фиксированном положении лопастей винта.  [c.316]

Рассмотрим в качестве примера ЭУ, состоящую из ДВС, электрогенератора (ЭГ) и электродвигателя (ЭД) с питанием обмоток возбуждения от независимого источника (рис. 5.2). Здесь имеется три канала управления потоком энергии ЭД — срэд, потоком энергии ЭГ — фэг и подачей топлива в ДВС — В. Пусть мощностная характеристика потребителя энергии характеризуется постоянством крутящего момента М и поставлена задача изменения частоты вращения ЭД соэд. Для снижения шэд можно использовать любой канал управления. При воздействии через канал ЭД необходимо увеличить поток его энергии — при этом  [c.91]

Коснемся еще одного вопроса. Для всякого ПЭ имеется своя ограниченная область осуш,ествимости процесса нревраш,ения энергии. Например, мощностная характеристика синхронного ЭД ограничена по скорости, превраш ение электрической энергии в механическую возможно только при постоянной частоте вращения. ДВС не может работать при частоте вращения ниже определенного уровня и имеет другие ограничения. На рис. 5.3 показана область превращения энергии для газотурбинного двигателя, где указаны предельные режимы i — по условию устойчивости  [c.92]

Существенное влияние на ресурс работы топлива и ТВЭЛов оказывают неравномерность энерговыделения в активной зоне, определяющаяся искажением нейтронных полей, вносимым регулирующими стержнями (переходные мощностные режимы) и утечкой нейтронов из объёма активной зоны реактора, а также выгорание Я. г., соответствующее массовому накоплению осколков в топливе. Выгорание Я. г. достигает 2—6% по массе в реакторах на тепловых нейтронах и более 10% —в реакторах на быстрых нейтронах. Оно приводит к существенному изменению свойств топлива возникает зашлаковывание высокопоглощающими нейтроны нуклидами, носящее нестационарный характер, изменяется кристаллич. структура топлива, снижается темп-ра плавления, изменяются теплофиз. и прочностные характеристики и т. д.  [c.665]

В последние десятилетия существенно возросла роль гидроэнергетики в обеспечении энергосистем источниками маневренной мощности. Особенно это важно для европейской части страны, где в настоящее время ведется широкое строительство АЭС, высокая эффективность работы которых достигается лишь при условии их использования в базисе нагрузки. В последние годы в этой части СССР работа ГЭС все больше смещается в переменную часть графика нагрузки, т. е. возрастает значение их мощностных характеристик. Многие крупные ГЭС переведены в пиковый режим работы. Годовое число часов использования установленной мощности таких ГЭС составляет менее 2000. К числу таких ГЭС относятся на северо-западе европейской части СССР Рижская ГЭС мощностью 384 МВт, Кегумская ГЭС — 192 МВт, на юге страны — Днепровская ГЭС (П очередь)—836 МВт, Каневская ГЭС— 444 МВт, на Урале — Боткинская ГЭС — 1000 МВт и др.  [c.53]

Кроме того, для турбин низкого давления ТРД и ТВД и турбин вентилятора ДТРД очень важно малое изменение мощностных и расходных характеристик в широком диапазоне режимов работы двигателя, чего можно достичь оптимальным выбором расчетной точки, специальным профилированием элементов проточной части и особенно применением регулирования турбин, в частности, с помощью поворотных сопловых аппаратов.  [c.218]

Средства управления и контроля БР и тепловых реакторов аналогичны. Управление реактором осуществляется вертикальным перемещением стержней СУЗ с помощью электромеханических приводов. Стержни, содержащие обогащенный бор, движутся в полых направляющих, помещаемых в ячейки активной зоны вместо ТВС. Рабочие органы СУЗ разделены на группы по их функциональному назначению стержни автоматического регулирования обладают сравнительно невысокой эффективностью, но наибольщей скоростью перемещения стержни аварийной защиты при нормальной работе реактора выведеные из зоны высоких потоков нейтронов, вводятся с помощью ускоряющих пружин (они содержат наибольшую концентрацию поглотителя — до 80 % по °В) самая многочисленная группа— компенсаторы выгорания, мощностных и температурных эффектов реактивности (КС-ТК) наиболее существенно влияют на нейтронно-физические характеристики реактора.  [c.168]


mash-xxl.info

Исследование мощностных характеристик перфорированных одноярусных мешалок при варьировании аэрации Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 66.063

Р. Б. Хабибрахманов, С. Г. Мухачев

ИССЛЕДОВАНИЕ МОЩНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРФОРИРОВАННЫХ ОДНОЯРУСНЫХ МЕШАЛОК ПРИ ВАРЬИРОВАНИИ АЭРАЦИИ

Ключевые слова: мешалка, перфорация, удельная мощность, аэрация, коэффициент мощности.

Исследована зависимость удельной мощности, затрачиваемой на перемешивание жидкой аэрированной среды, от типа мешалки с перфорированной поверхностью, скорости вращения вала перемешивающего устройства и интенсивности удельной аэрации. Установлено, что вид зависимости величины рассеиваемой мощности от удельной аэрации различен для разных диапазонов аэрации и меняется при изменении угла наклона рабочей поверхности мешалки.

Key words: agitator, perforation, specific power, aeration, power factor.

There was investigated specific power required for stirring liquid aerated media versus type of agitator with perforated surface, rotation speed of agitator shaft and intensity of specific aeration. It was found that the form of the dependence of power dissipation on the specific aeration differs for different ranges of aeration and varies with the angle of inclination of working surface of agitator.

Введение

В разработанном исследовательском биотехнологическом комплексе переработки растительного сырья и отходов переработки зерна [1] использованы два биореактора объемом 10 и 100 л, оснащенные дисковыми перфорированными диспергаторами газа, обеспечивающими интенсивные режимы микробного роста.

Эффективность перфорированных дисковых мешалок по отношению к открытым турбинным мешалкам исследовалась ранее применительно к процессу транспорта кислорода [2 — 4]. Однако, до настоящего времени не определены мощностные параметры перфорированных мешалок различных конструкций для условий аэрируемой жидкости. Целью работы являлось восполнение этого пробела на лабораторной модели.

Экспериментальная часть

Аппарат (биореактор) разборной

конструкции позволяет устанавливать различные типы мешалок с цанговыми зажимами. Геометрический объем аппарата составляет 6 — 9 л в зависимости от типа и количества устанавливаемых царг. Каждая царга имеет рубашку теплообмена, в которую в ходе экспериментов подавался теплоноситель (дистиллированная вода) из ультратермостата и8. Температура в аппарате измерялась с помощью датчика температуры многоканального прибора Мультитест и поддерживалась равной 30±1 °С. Аэрация жидкости в аппарате осуществлялась путем подачи сжатого воздуха компрессором УК40-2М. Расход воздуха на входе в аппарат измерялся ротаметром РС3, а на выходе — барабанным счетчиком РГ 7000. При необходимости изменения величины аэрации ротаметр тарировался до начала эксперимента по показаниям газового счетчика. Давление в аппарате стабилизировалось, измерение избыточного давления осуществлялось с помощью манометра (модель

11202, кл. 0,4). Скорость вращения вала мешалки измерялась тахометром-частотомером ВЕХА-Т. Мощность, рассеиваемая мешалкой, определялась по разности мощностей, замеренных при работе мешалки в среде и в воздухе (в пустом аппарате). Это позволяет исключить затраты энергии на трение в уплотнительном устройстве и в редукторе. Измерение мощности осуществлялось с помощью вольтметра и амперметра, установленных в цепи питания якоря двигателя постоянного тока. Для повышения точности измерения электрической мощности, двигатель охлаждался вентилятором с поддержанием температуры его корпуса в пределах 40 °С — 42 °С, а обмотка статора запитывалась от отдельного стабилизированного источника тока, что обеспечило постоянство теплопотерь и магнитного поля. Проверочные эксперименты по замеру момента на валу двигателя при варьировании скорости вращения были осуществлены с использованием динамометра. Мощность при этом рассчитывалась по формуле:

Wn = М • 2п • п (1)

где М — момент, п — скорость вращения.

После чего было найдено отношение прироста момента к величине тока якоря. Это отношение было использовано при расчете величин момента на основании замеренного тока якоря. Сравнение полученных данных расчета мощности по указанным выше двум способам показало, что разброс найденных значений мощности при всех режимах не превышает ± 5%.

Исследовано несколько различных конструкций мешалок: дисковые мешалки с отогнутыми секторами (№№ 1,2 и 3), имеющих отгибы секторов под углом соответственно 23°, 35° и 55°, радиально-гофрированная мешалка (№9 4) с частичными разрезами вдоль линий сгиба и турбинная шестилопастная мешалка (№ 5) с наклонными лопастями. Все мешалки имеют перфорированную поверхность. Перфорация имеет вид конических отверстий, обращенных большим

основанием конуса в направление вращения. Что вызывает сжатие струй, проходящих через отверстия перфорации. Вид мешалок представлен на рис.1.

Рис. 1 — Мешалки различной конструкции (№№ 1 — 5)

Геометрические параметры исследованных мешалок представлены в таблице 1. Поскольку затраты энергии на перемешивание среды пропорциональны проекции мешалки на вертикальную плоскость и числу лопастей (отгибов), были рассчитаны суммарные величины проекций всех лопастей для каждого варианта конструкции мешалки.

Таблица 1 — Геометрические параметры перфорированных мешалок

Мешалки № 1 № 2 № 3 № 4 № 5

Диаметр, мм 100 100 100 100 95

Угол наклона, град. 23 35 55 20 60

Площадь лопастей, см2 53,8 53,8 53,8 64,4 46,2

Доля площади

лопастей, % от общей площади 68,5 68,5 68,5 82,0 65,2

мешалки

Проекция лопастей на вертикальную 2 плоскость, см 21,0 30,9 44,1 22,0 40,0

Доля площади

перфорации 15,8 15,8 15,8 13,2 20,2

лопастей, %

Проекция не перфорированной поверхности на 17,7 26,0 37,1 19,1 31,9

вертикальную 2 плоскость, см

Результаты и их обсуждение

В качестве модельной среды в проведенных экспериментах использовалась дистиллированная вода. Мощностные характеристики мешалок замерялись для каждого значения удельной интенсивности аэрации и представлялись в табличной форме в зависимости от скорости вращения. В таблице 2 представлен вариант такой записи,

выполненной в среде Excel®. Информация в данной форме была получена для семи уровней значения удельной аэрации для каждой мешалки. На основании обработки этой информации был найден показатель степени в классическом выражении зависимости мощности мешалки W от угловой скорости вращения n [5]:

W = KM-p-d5-n2’74 (2)

где KN — коэффициент, зависящий от параметров конструкции мешалки, р — плотность перемешиваемой среды, d — диаметр мешалки.

Разброс найденных значений показателей степени приведен в таблице 2. Для дальнейшего анализа, было выбрано усредненное значение показателя степени, равное 2,74 для всех типов мешалок с перфорированной поверхностью.

После чего были рассчитаны коэффициенты мощности и получены сглаженные теоретические кривые затрат мощности для каждой мешалки при варьировании величины удельной аэрации.

Совокупность зависимостей мощности, рассеиваемой в неаэрированной жидкости, от скорости вращения для всех исследованных конструкций мешалок представлена на рис.2.

Таблица 2 — Показатели степени в выражении зависимости мощности мешалки от скорости вращения

Удельная аэрация, л/л.мин Мешалки

№1 №2 №3 №4 №5

0,0 2,90 2,82 2,49 2,88 2,69

0,5 2,92 2,85 2,43 2,89 2,86

1,0 2,85 2,84 2,53 2,86 2,72

1,5 2,89 2,84 2,83 2,87 2,89

2,0 2,90 2,75 2,86 2,91 2,69

2,5 2,83 2,57 2,70 2,63 2,78

3,0 2,33 2,30 2,41 2,57 2,86

Математическое ожидание 2,80 2,71 2,61 2,80 2,78

Рис. 2 — Изменение мощности в зависимости от скорости вращения

При включении аэрации среда становится сжимаемой и картина зависимости мощности от скорости вращения для всех конструкций мешалок существенно меняется. На рис.3 представлены графики зависимостей коэффициента мощности КМ = Км р^5 от интенсивности аэрации. На основании

полученных зависимостей можно сделать вывод о качественном различии характеристик мешалок, проявляющемся при изменении угла наклона рабочей поверхности (в). При величине в менее 30° вид указанных зависимостей выпуклый, а для мешалок с углом наклона рабочей поверхности более 30° изогнутый.

До некоторого значения величины аэрации, разной для каждой из мешалок (№2 1 и № 4), график практически линеен. Линейный начальный участок характерен и для других типов мешалок с большим углом наклона рабочей поверхности.

0,07

Я

о 0,06 о

&0,05 О

? 0,04 н

я 0,03

а

0,02 § 0,01 * 0

>———СТ^-^ меш.№5 у_ меш. № 3 ^ъНЗ»» меш. №4

а- д

меш. №2

1 1,5 2 2,5 Аэрация, л/л.мин

Рис. 3 — Зависимость коэффициента мощности км от удельной скорости аэрации

Однако, в диапазоне аэрации выше 1,5 л/л-мин на кривых возникает второй перегиб, за которым вновь восстанавливается линейность. Это позволяет сделать вывод об изменении состояния системы газ-жидкость при увеличении аэрации (переход от распределенных в сплошной среде пузырьков газа к пенному режиму).

Изменение характера зависимости коэффициента мощности от удельной аэрации наиболее наглядно можно представить на графиках изменения относительной величины коэффициента. За 1 принимается величина коэффициента мощности при отсутствии аэрации (рис.4).

Р 1,2 1

0,8

0,6

0,4

к 0,2

0,5 1 1,5 2 2,5 Удельная аэрация, л/л. мин

На рис.4 четко прослеживается изменение зависимостей мощностных характеристик мешалок при углах наклона меньших и больших 30°.

Выводы

При выборе режимов управления аэробными процессами культивирования микроорганизмов, очевидно, что при применении мешалок с углом наклона рабочих поверхностей более 30 град. в качестве регулирующего воздействия может использоваться величина удельной скорости аэрации. Для мешалок с меньшими углами эффективное регулирование возможно лишь с помощью варьирования скорости вращения вала. При построении многоярусных устройств перемешивания, обеспечивающих более предпочтительное равномерное введение мощности, потребуется регулятор скорости вращения. В то же время, большинство существующих промышленных биореакторов имеют мешалки с максимальным углом рабочей поверхности — 90 град. При этом, естественно, регулирование процесса

осуществляется путем варьирования величины аэрации. Однако, такая конструкция мешалок не позволяет ни увеличить число ярусов, ни увеличить диаметр мешалки, что влечет фактически точечный ввод энергии, снижающий энергетическую эффективность аппаратов, и не позволяет достичь высоких концентраций биомассы, особенно для культур, не выдерживающих высоких напряжений сдвига. Таким образом, для построения многоярусных перемешивающих устройств биореакторов можно рекомендовать использование дисковых перфорированных диспергаторов газа с малым углом атаки.

Литература

1. С. Г. Мухачев, М. Ф. Шавалиев, Р. Т. Елчуев, Р. М. Нуртдинов, А. М. Буйлин, А. А. Степанова, Б. В. Кузнецов, Р. Т. Валеева, Инновационные подходы к естественнонаучным исследованиям и образованию: материалы науч.-практ. конф. (Казань, 12-13 марта 2009, ТГГПУ). Казань, 2009. С. 241-244.

2. Пат. РФ 2021849 (1991).

3. Ш. Г. Еникеев, Р. И. Валеев, С. Г. Мухачев, С. А. Коршунов, А. М. Буйлин, Вестник Казан. технол унта, 4, 86-97 (2006).

4. А. М. Гурьев, Б. В. Кузнецов, С. Г. Мухачев, Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений — V Кирпичниковские чтения. Тезисы докладов. XIII Международная конф. молодых ученых, студентов и аспирантов. (Казань, Изд-во Казан. гос. технол. ун-та). Казань, 2009. С.341.

5. А. Г. Касаткин, Основные процессы и аппараты химической технологии. Учебник для вузов. Изд-е 12-е. ООО ТИД «Альянс», Москва, 2005.753 с.

Рис. 4 — Изменение относительной величины коэффициента мощности при варьировании аэрации

0

0,5

3

3,5

0

3

© Р. Б. Хабибрахманов — асп., ассистент каф. хим. кибернетики КНИТУ; С. Г. Мухачев — канд. техн. наук, зав. лаб. «Инженерные проблемы биотехнологии» КНИТУ, доц. той же кафедры, [email protected]

cyberleninka.ru

Характеристики двигателя — Энциклопедия журнала «За рулем»

В двигателе внутреннего сгорания выделяющиеся при сгорании топлива газы давят на поршень, и через преобразующий механизм выполняют механическую работу по вращению коленчатого вала двигателя. Затем эта работа используется для вращения ведущих колес автомобиля. Любой двигатель обладает определенной мощностью и крутящим моментом. Большинство людей при оценке автомобиля в первую очередь обращают внимание на мощность его двигателя и не очень интересуются крутящим моментом, хотя его значение существенно влияет на поведение автомобиля на дороге. Крутящий момент на вале двигателя представляет собой произведение величин силы и длины плеча ее действия.
Современной единицей измерения крутящего момента является ньютонометр (Н•м). Крутящий момент, создаваемый двигателем, зависит от рабочего давления внутри цилиндра двигателя, площади поршня, радиуса кривошипа коленчатого вала и ряда других параметров. Поскольку время воздействия давления газов на поршень изменяется при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя, крутящий момент также изменяется. Если умножить величину крутящего момента, соответствующую определенной частоте вращения вала двигателя, на его угловую скорость, получим значение мощности двигателя, развиваемой при этой скорости. Начиная с XVIII в., единицей измерения мощности была лошадиная сила. Современной международной единицей измерения мощности является киловатт(кВт). При этом лошадиную силу (л. с. ) довольно часто продолжают указывать в технических характеристиках автомобильных двигателей. Для того, чтобы перевести мощность, указанную в киловаттах, в лошадиные силы, нужно умножить ее значение на 1, 34.

Внешняя скоростная характеристика ДВС:
Ne — эффективная мощность;
Me — эффективный крутящий момент;
Mmax — максимальный крутящий момент;
Nmax — максимальная мощность;
МN — крутящий момент, соответствующий максимальной мощности;
ω — угловая скорость вала двигателя

Профессиональные автомобилисты для оценки работы двигателя используют скоростные характеристики, которые представляют собой зависимость крутящего момента двигателя и его мощности от угловой скорости или частоты вращения его вала, они называются «скоростные характеристики двигателя». Скоростные характеристики реальных двигателей получают при их испытаниях на специальных стендах. Очевидно, что значения показателей двигателя будут зависеть от количества поступающего в двигатель топлива, то есть от положения педали «газа». Зависимость скорости автомобиля, полученная при максимальной подаче топлива в цилиндры двигателя, называется «внешней скоростной характеристикой» (ВСХ).
На графике скоростной характеристики отмечаются минимальные и максимальные обороты коленчатого вала двигателя. Как можно заметить из приведенной скоростной характеристики ДВС, крутящий момент достигает своего максимального значения при средних оборотах вала, а затем, при дальнейшем увеличении частоты вращения, снижается. Хорошо это или плохо? Давайте представим себе автомобиль, который движется по ровной горизонтальной дороге с максимальной скоростью, а его двигатель имеет такую кривую изменения крутящего момента. Максимальная скорость наступает при оборотах двигателя, близких к наибольшим, когда сила, приложенная к ведущим колесам автомобиля и соответствующая крутящему моменту двигателя при этих оборотах, увеличенному с помощью трансмиссии, уравняется с силами сопротивления движению, действующими на автомобиль. Если на дороге перед этим автомобилем возникнет даже небольшой подъем, сила сопротивления увеличится, а обороты двигателя уменьшатся. Что же произойдет при этом с крутящим моментом двигателя?
Из скоростной характеристики можно заметить, что уменьшение оборотов двигателя приведет к небольшому увеличению крутящего момента. Если подъем на дороге не очень велик, то этого увеличения крутящего момента, подводимого к ведущим колесам, может хватить для его преодоления без перехода на более низкую передачу в трансмиссии автомобиля. Другими словами, двигатель с падающей характеристикой крутящего момента хорошо приспосабливается к увеличению сопротивления движению автомобиля. Причем, чем круче опускается кривая момента на скоростной характеристике при увеличении угловой скорости вращения вала двигателя, тем лучшей приспосабливаемостью он обладает.
Электрический двигатель имеет максимальное значение крутящего момента при минимальных оборотах, и при их увеличении крутящий момент постоянно снижается. Поэтому у электромобиля трансмиссия значительно упрощается — ему не нужна коробка передач. Любой автомобильный двигатель представляет собой совокупность механизмов и систем. Основными механизмами четырехтактного поршневого двигателя внутреннего сгорания являются кривошипно-шатунный механизм (КШМ) и газораспределительный механизм (ГРМ).

wiki.zr.ru

Мощность двигателя стиральной машины. 3 типа моторов в современных СМА

Рейтинг автора

Написано статей

Автор статьи

Мастер с 12-летним стажем. Ремонт стиральных машин и холодильников.

Просмотров: 151

Опубликована: 17-10-2018

Изменена: 17-10-2018

Время на прочтение: 4 минут

У этой статьи: 0 комментариев(я)

Стиральная машина-автомат (СМА) без электродвигателя — не более чем резервуар или подставка для вещей. Механическое вращение движущихся элементов, ответственных за стирку, происходит благодаря «сердцу» аппарата — его мотору. От характеристик электромотора зависит качество стирки и энергоэффективность модели. Разберемся, какая мощность двигателя стиральной машины считается оптимальной и почему пользователя должен интересовать этот вопрос.

Какие бывают двигатели?

Мотор для стиральной машины разработчики подбирают с учетом реализуемых характеристик. Есть три вида электродвигателей, используемых в автоматических стиралках:

  • Асинхронный. Бывает 2- и 3-фазный. В модификациях СМА, выпущенных после 2000 г., используются только 3-фазные версии. Их мощность — 180–360 Вт. Они могут обеспечить почти 300 оборотов в минуту на стирке. В машинках с асинхронными двигателями вращение барабана при отжиме довольно небольшое — до 600 об/мин, очень редко эта цифра подбирается к 1000.

  • Коллекторный. Этот электродвигатель более совершенен, чем асинхронный. Он работает от любого вида тока — переменного или постоянного. У него меньше габариты — а значит, аппарат будет менее громоздким и тяжелым. В таких движках командным блоком плавно регулируется количество оборотов в минуту. Но есть и минус — у коллекторных моторов имеются щетки. Эти элементы не только создают шум, но и усиленно изнашиваются — по мере износа их приходится заменять. Они рассчитаны на 380–800 Вт.

  • Бесколлекторный. Ученые корейского концерна LG долго думали, как увеличить мощность электродвигателя, не повысив энергопотребление СМА. Бесколлекторный двигатель способен вращать барабан с большой скоростью, не затрачивая энергию на трение ремня и щеток. СМА с такими двигателями отличаются высоким КПД. Это последний по хронологии изобретений тип движка. Впервые их стали устанавливать на СМА в 2005 г. на заводах LG. Его главное отличие — прямой привод и компактные размеры. Стиральная машинка с бесколлекторным движком не имеет ременной передачи. Такие стиралки отличаются бесшумной работой — нет щеток и ремня, и высоким КПД. Мощностные характеристики  аналогичны вышеописанным вариантам. Он способен вращать барабан со скоростью до 2000 об/мин.

Как узнать, сколько оборотов у электродвигателя? Посмотрите на информационную табличку, которая имеется на любом электромоторе.

Важно! Потребляемая мощность двигателя зависит от режима  работы — стирки или отжима. Значение этого параметра не указано в технической документации к СМА, его нужно смотреть непосредственно на самом моторе.

На что влияют мощностные  характеристики электродвигателя?

От  типа и мощности двигателя зависит скорость вращения барабана стиральной машины-автомат — количество оборотов, совершаемых им за минуту. Чем больше обороты, тем качественнее отжим. Правда, нужно помнить, что не всякие ткани выдерживают такие скорости без последствий. Для более бережного отжимания устанавливают обороты поменьше — в современных машинках можно регулировать скорость отжима. А в технической документации указывается ее максимальное значение.

От электродвигателя зависит, сколько электроэнергии потребляет вся стиралка. От его мощностных показателей зависит число кВт-ч, которые «накрутит» аппарат. Покупая бытовую технику, потребителя интересуют не мощностные характеристики электродвигателя, а то, сколько придется платить за свет. Энергопотребление — величина, зависящая от нескольких факторов. На число потребленных киловатт в час влияет мощность:

  • электромотора;
  • нагревателя — 1,7–2,9 кВт, чем горячее вода, тем больше значение;
  • помпы — 0,024–0,040 кВт, этого достаточно для откачки грязной воды;
  • датчиков, управляющего блока и дисплея — 0,005–0,010 кВт.

Общая мощность рассчитывается только для одного режима — «Хлопок». При температуре 60 °C и при полной загрузке. По итогам испытаний моделям присваиваются классы энергоэффективности — их всего 7, и обозначают их латинскими буквами. Наивысший класс — А, самый низкий — G.

Сколько потребляет СМА?

Выбирая стиральную машину, покупатели оценивают ее по стандартному набору критериев. Обычно интересуются — режимами, загрузкой барабана, габаритами, типом загрузки, подсветкой барабана и прочими видимыми функциями. А вот киловаттами интересуются редко. Чем ниже класс энергопотребления, тем больше тратится электричества, тем выше счета за свет. Сегодня практически все СМА относятся к группе А. Исключение составляют аппараты с функцией сушки — но тут приходится поступиться экономией за возможность получать сухое белье.

Энергопотребление легко узнать по классу энергоэффективности. Так, модели А+++ потребляют 0,13 кВт-ч, а, например, группа С — 0,25 кВт-ч. Потребляемая мощность СМА класса А — до  0,31 кВт-ч. Техника групп E, F и G в быту не используется. Ее потребление соответственно — 0,39 и 0,4 кВт-ч.

Какой класс выбрать?

Потребление зависит от количества закладываемого белья, от выставленной температуры, выбранного режима — длительности и интенсивности стирки. На информационных этикетках производитель указывает максимальную мощность устройства, которая достигает 4 кВт.

Показатель обозначается буквой Р — он позволяет оценить «аппетиты» машинки. Это своего рода потенциал: то, что она может потребить максимально. Получается, какой бы ни был выбран режим, больше установленного предела аппарат потребить не в состоянии. Нет особого смысла покупать аппараты с классами А+++ и А++ — экономии немного, а переплата за «высокую энергоэффективность» существенная. Расход у машин групп В и С отличается несущественно от аналогов группы А.

Полезное видео:

Выбирая стиральную машинку, вам необязательно вникать в характеристики электродвигателя, который в ней установлен. Вам достаточно поинтересоваться его типом и классом энергоэффективности СМА.

270076.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о