Объёмный КПД двигателя внутреннего сгорания
У этого термина существуют и другие значения, см. Объёмный КПД.
Объёмный КПД двигателя внутреннего сгорания отражает эффективность всасывания в цилиндр и выпуска из цилиндра рабочей среды (то есть, топливо-воздушной смеси или выхлопных газов). Говоря более строго, объёмный КПД — это отношение (или процентное соотношение) количества рабочей среды, фактически всасываемой в цилиндр, к объёму самого цилиндра (при неизменных условиях). Поэтому те двигатели, которые могут создавать давления на входах в трубопроводы выше давления окружающей среды, могут иметь объёмный КПД больший 100 %.
Объёмный КПД может быть улучшен несколькими путями. В частности, к ним относятся выбор оптимальной степени открытия клапанов (относительно объёма цилиндров) и выбор обтекаемой конструкции портов.
Двигатели с высоким объёмным КПД в общем случае способны работать с бо́льшими скоростями и способны вырабатывать бо́льшую полную мощность из-за меньших потерь при паразитическом перемещении воздуха внутрь и вне двигателя.
Общим, принятым производителями, подходом по увеличению объёмного КПД является использование больших по размеру клапанов или систем с числом клапанов на цилиндр, бо́льшим двух (англ.) (мультиклапанных систем).
Увеличенные клапана улучшают всасывание и впуск воздуха, но имеют повышенную массу. Мультиклапанная система включает в себя два или более клапанов с общей площадью большей, чем площадь одного большого клапана, в то время как мультиклапанная система имеет меньшую массу.
Во многих автомобилях спортивного типа используют точно расчитанное расположение впускных отверстий и настройки выхлопной системы для перемещения воздуха внутрь и наружу двигателя, используя резонанс системы. В двухтактных двигателях эта идея реализуется в применении камер расширения (
Объёмный КПД более 100 % может быть получен путём использования нагнетателей или турбонагнетателей — устройств, принудительно нагнетающих воздух в цилиндры. При должных настройках, можно получить объёмный КПД более 100 % и в двигателях с естественным всасыванием (
Более радикальные решения задачи повышения повышения объёмного КПД включают в себя использование гильзовых клапанов (англ.), в которых вместо тарельчатого клапана установлена вращающаяся вокруг поршня гильза, или в других случаях вращающаяся под цилиндрическими головками гильза. В такой системе порты могут быть настолько большими, насколько это необходимо. Однако имеется практическое ограничение, накладываемое прочностью гильзы: при слишком больших размерах портов гильза может продавливаться в них под действием давления в цилиндре.
- ↑ SohoPros ENDYN. Theoldone.com. Архивировано из первоисточника 13 июля 2012. Проверено 7 ноября 2010.
Разбираемся с электрокарами и ДВС / Хабр
После видео стасяо-сана «Разбираемся с Теслой и другими ЭЛЕКТРОКАРАМИ” возникло много вопросов по его мнению. В данной статье я не ставлю себе целью показать что все однозначно так, или иначе.
Я всего лишь обращу внимание на некоторые моменты…
Начать стоит со слов автора…
«А что такое кпд? Фактически это расшифровывается как коэффициент полезного действия, и это просто условный показатель, который показывает насколько эффективно, совершается то и иное действие, или насколько эффективно передается энергия и так далее.»
Так как показатель условный, то условно можно спорить о цифрах бесконечно. Ведь что считать «точкой отсчета»? Если все наши показатели приблизительны?
Поэтому предлагаю для чистоты разума и нервов считать ВСЕ озвученные цифры в видео стасяо верными!
Конечно это не так, но о цифрах будет немного в конце статьи.
Так что любителям поспорить о математике я оставлю возможность порассуждать на эту тему.
Еще одной причиной такого подхода является очевидная трудность сбора объективных данных… т. е. Я знаю где «копать», но на Асафьева работали целой командой, и поэтому для такого же ответа нужен аналогичный подход.
Итак, начнем.
«От угля в девятнадцатом году было выброшено 14 миллиардов 620 миллионов тонн, а всего что использует нефть и ее продукты, это электростанции на нефти, предприятия, вся техника на свете, и так далее… это 12 миллиардов 250 миллионов тонн! Почти на два с половиной миллиарда меньше чем от угля. И плюс еще докидывайте от всей газовой промышленности 7.5 миллиардов тонн выбросов. Поэтому все активисты кто орет про то «что автомобили это главный источник СО2 в мире могут смело идти …»
В начале сравнение цифр выбросов СО2 в 2019 году, где кратко поясняется что выбросы по углю и всей нефтяной промышленности отличаются незначительно… но потом «прицепом» идет 7.
5 млрд. Тонн СО2 от газовой промышленности, что смешно, так как газ разве не надо считать вместе с нефтью?
В итоге это первая ошибка, ведь считая газ мы понимаем что выбросов от нефтегазовой промышленности (а так ее правильнее называть) будет больше!
Но запомним это сравнение. Далее оно нам еще пригодится.
«Смотрим на эту инфо графику! На момент 2019 года 84.3 % от мировой энергии вырабатывалась за счет сжигания ископаемых. На момент 2000 года от ископаемых мы получали 86.1 % от всей энергии в мире. Т.е. доля чистой энергии повысилась на 1.8 % от общего объема. Серьезное движение к светлому будущему надо заметить.»
Как говорилось в известном выражении «Существуют три вида лжи: ложь, наглая ложь и статистика».
Рассказ о 2% это правда, если не учитывать фактора того что в эти цифры входят все страны. Правильнее было бы применить статистику с учетом количества электромобилей и альтернативной энергетики в каждой стране, и проценты сразу бы стали немного другими.
Так в Норвегии, Дании, Швеции и Финляндии например «зеленая» энергетика занимает намного больший процент в балансе энергетики (и там же ставятся рекорды по продажам электромобилей).
Очень интересный факт — в период с 1900 года до 1919 года доля нефти в мировой энергетике вполне могла составлять те же 2%, если бы можно было бы подсчитать ВСЮ ЭНЕРГЕТИКУ МИРА в то время.
«При этом если посмотреть внимательно сектор зеленой энергии то самый жирный кусок там будет ГЭС. Гидроэлектростанции — 6.4% если быть точным. От которых сейчас мир начинает отказываться! В смысле погоди почему отказываться? Они хорошие и полезные! Экологи то каким № это дело допускают? А вот именно из-за экологов только из-за нормальных, здравомыслящих, и сворачивают все мировые программы по постройкам гидроэлектростанций. И правильно делают! Потому что во-первых, их строительство приводит к затоплению пахотных земель, так как ГЭС создает препятствия для протока воды и она встает озерами, а как вы можете догадаться уменьшение количества пахотных земель это не есть хорошо! Во вторых, из-за блокирования потока воды земля нормально не пропитывается питательными веществами от дождевых осадков, и так как карта грунтовых вод сильно меняется, и мало того что пахотные земли затопляются, так еще и та земля которую не затопило при строительстве ГЭС лишается питательных элементов, и отдает меньше урожая и в целом растительности.
»
«В третьих блокируется миграция рыб, и они исчезают целыми популяциями»
»В целом согласен с эко-выводами, но вот насчет будущего уже описывал мнение ученых в статье «Таяние ледников обеспечит гидроэнергетику в будущем?». Экология в этом плане даже выиграет.
Так же не стоит забывать о потенциале развития малых ГЭС, о которых нам намекают некоторые животные…
«Вот какой кпд у всего этого хозяйства?(электростанции) Да! Верно! Он низкий! Кпд в 35 процентов на современных электростанциях это прям нормальный хороший показатель в среднем по больнице. В лучшем случае можно получить 60 процентов кпд у парогазовых установок, но их очень мало. Поэтому для наших расчетов берем средний по больнице кпд 35 — 40 % и вот вам к стати еще график изменения кпд на электростанциях с 2003 по 2013 год! Как мы можем заметить за десять лет кпд никак не поменялся!»
Замечание о кпд ценно хотя бы лишь тем что линия газа все таки поднялась… и это за 10 лет.
Что происходило после 2013 года уже вызывает вопросы — неужели прогресс в области электростанций остановился?
А пока запомним что кпд парогазовых установок около 60 %.
«Парни, нам обещают что кпд их моторов варьируется от 80 до 90 % в зависимости от манеры езды. В тестах на экономичность, в тех же самых в которых ставят паспортный расход топлива «Тесла» показала кпд в 94%, но мы с вами знаем что паспортный расход это штука эфемерная и нереальная, в жизни он выше, и с электрокарами то же самое»
«Но возьмем официальные цифры от 80 до 90 %, и возьмем среднюю 85 % кпд у электромотора «Тесла». Прошу заметить что это абсолютно недостижимая цифра для ДВС! Это очень важно!»
КПД электромотора как мы видим подсчитано, но мало что сказано о кпд ДВС. Создается определенная недосказанность в этом вопросе. Ведь как мы помним ранее статсяо говорил о кпд двс 35-40%, а значит можно ошибочно решить что этот показатель как и у мотора «теслы» постоянен, и так же не одинаков с просадкой в 10% как у «Теслы».
Начать стоит с того что кпд в данном случае это показатель до выхода энергии через вал электродвигателя/ДВС. Это важно понимать.
Дальше уже идут потери, которые в случае сравнения ДВС и электромотора у них разные.
В идеальном розовом мире ДВС, где супер вариатор в паре с супер ДВС мог бы стабильно перемещать автомобиль, изменяя передаточное число так, чтоб обороты двигателя всегда были стабильно в точке схождения мощности и момента (это точка где кпд самый высокий), можно было бы говорить о равенстве с электромотором. Разумеется если попутно решить проблемы с понижением кпд из-за торможения двигателя, холостого хода и расходов энергии на прогрев мотора (все эти потери есть и в электромоторе, но они минимальны, плюс еще наличие рекуперации сглаживает эти потери).
Рекуперация может обеспечивать процент кпд электромотора условно выше 100. Это звучит странно, если не вспомнить о том же октановом числе топлива, которое так же логически не должно иметь показатель выше 100.
«Поэтому берем нашу несчастную цифру 28.35 % энергии которая осталась после зарядки автомобиля, отнимаем еще 15% и по итогу получаем гордые 24% кпд с маленьким хвостиком. То есть мы с вами получаем что финальная эффективность электрокаров в кпд от изначального получения электроэнергии до перемещения вашей задницы в пространстве 24 %! У вас сначала где-то там сжигается топливо, преобразуется в электроэнергию с потерями, потом доставляется до хранилища с потерями, потом преобразуется с потерями, потом доставляется до вашего дома с потерями, заряжает ваш автомобиль с потерями и электромотор крутит ваши колеса то же с потерями, а ужасный и неэффективный двс, который вот прям тут сам в себе потребляет топливо, и преобразует его в энергию движения имеет кпд 35 — 40 %.»
На вопросе о кпд нужно вспомнить то что изначально я просил вас запомнить. А именно соотношение угольной и нефтяной промышленности и кпд парогазовых электростанций.
Вспомнили?
Начнем с первого… В целом сравнение «угольного» электрокара (такой вывод исходя из источника энергии по стасяо) и бензиново-дизельного автомобиля это не совсем корректно по выбросам и кпд.
Это как сравнивать что лучше и быстрее бьет в голову? Бутылка шампанского? Самогон? Или 5 литров пива? Вроде говорим об одном и том же, но разница сразу ощущается.
Можно вспомнить технологии «угольных» ДВС, и сравнить их с «угольными» электрокарами для более равноправного сравнения.
Во-вторых, вспоминая про парогазовые электростанции нужно обратить внимание на то что вопреки названию гореть там может практически все что угодно. Нефть т. е. Дизель, уголь-биомасса после газификации. Таким образом заменяя цифру от электростанций на 60% мы видим совсем другую картину. Ведь главный тренд на отказ от ДВС, но куда по вашему денется вся добыча нефти и газа после такого перехода? Моментально исчезнет, и останется только уголь? Или все же просто поменяет конечный пункт сжигания ради энергии?
С чем я в корне не согласен с некоторыми эко-активистами, это что электромобиль убьет автомобиль на традиционном топливе, а заодно и нефтегазовую промышленность. Нет не убьет! Сожрет изнутри да…
Тут хорошо подойдет аналогия с самкой богомола, поедающей своего незадачливого партнера (это пример лишь дань традиции особого юмора стасяо).
Ведь по сути происходит именно это…
Как указывалось еще в «экологии» нефте-компании активно инвестируют в альтернативную энергетику и электромобили. Ведь процесс перерождения (благодаря смерти самца богомола появляется потомство) лучше контролировать самому… чем допустить хаотичное движение в этом направлении.
Так же можно вспомнить что нефть-газ имеют тенденцию к снижению добычи, но это еще полбеды. Гораздо хуже то что качество углеводородов становится хуже, что удорожает переработку. Сланцевая нефть это не от хорошей жизни, а скорее шаг вперед по инерции. Проще такой «сироп» сжечь на ТЭС чем перерабатывать. Тем более спрос они себе смогут обеспечить, за счет проблем альтернативной энергетики.
«Кпд у современных моторов 35 — 40 % почти в два раза выше чем полный цикл получения энергии и преобразование его в движение у электрокаров. А у современных дизелей у теплоходов кпд 50 — 55 %.»
Не стоит забывать и об обычных ДВС в качестве генератора электроэнергии.
Сейчас этот показатель у небольших домашних генераторов может быть ровно в 2 раза меньше чем у больших моторов, но это вовсе не значит что показатель в 50% кпд для небольшого ДВС-генератора недостижим.
Возможен даже парогазовый цикл.
«В энергетике есть такой термин сезонность, это типа не зима весна лето, а кое-что другое… сезонность на электростанциях означает что какой-то тип электростанции или какая-то конкретная электростанция не может выдавать один и тот же объем энергии постоянно. У всех угольных, нефтяных, газовых и атомных электростанций, а вообще у всех электростанций работающих на топливе понятия сезонность нет как явление. Они могут постоянно и стабильно, не зависимости от времени суток, времени года, погоды, или там ретроградного меркурия выдавать нам электричество. Есть только предельная мощность, а внутри уже играйся как, хочешь.»
«У всех электростанций которые работают на возобновляемых источниках энергии есть сезонность. Они не могут постоянно, стабильно и прогнозируемо выдавать нам электричество.
«Плюс надо понимать что потребление энергии это штука нестабильная. Мы потребляем энергию неравномерно. Днем например когда светит солнце, и мы все либо на работе, либо где-то шляемся по городу потребление одно, а когда вечером все возвращаются домой, включают свет, включают телек -ютубчик, начинают стирать, готовить еду, когда включается вся иллюминация в городе. Потребление совершенно другое. И в случае электростанций на топливе это легко регулируется.»
»Проблема сезонности нет у традиционных ТЭС и АЭС, но есть проблема отсутствия спроса, а точнее снижения потребления ниже оптимального уровня.
Из-за этого сначала снижается кпд станции, так как она работает на слишком низких нагрузках, а затем возникает опасность полного выключения (а запуск это опять же потеря времени и кпд).
Разумеется у сезонных солнечных панелей и ветряков такой проблемы нет, и более того потенциальные варианты решений тут уже не раз обсуждались на Хабре.
V2G. Электромобили помогут балансировать производство и потребление электроэнергии
Умная парковка — адаптивное управление навигацией, освещением и зарядными станциями для электромобилей
Новая коммунальная услуга: электростанция из аккумуляторов
Из самых простых решений можно применять однонаправленные интеллектуальные зарядные устройства для электромобилей.
В двух словах это о том что электромобиль, так же как и автомобиль большую часть времени проводит в неподвижном состоянии. Поэтому будучи подключенным к умной зарядной станции, которая имеет связь с энергосистемой, батарея электрокара может быть заряжена с учетом необходимости в энергобалансе всей системы при котором в пике потребления батареи не будут заряжаться. Соответственно когда потребление упадет до минимумов заряд продолжится с выгодой для кпд электростанций.
«Все современные моторы давно уже выполняют нормы евро 6, а то и евро 6 Д, и от них выбросов намного меньше чем от электроэнергии которую вы получаете из розетки. Именно это я имел ввиду, когда говорил в документалке что причина тут не в экологии, а в глобальной энергетике. Аргумент что в городах сейчас вместо воздуха смог и говно, может существовать только от того, что у нас не все двигатели заточены под современные требования норм по выхлопам, автопарк то в основном старый! Между автомобилями 2000-х и автомобилями 2020-х по чистоте выхлопов просто пропасть! Вот какая разница между современными нормами и нормами прошлого! А на электростанциях выбросы не очищаются настолько сильно как в автомобиле! Да там есть системы очистки выбросов, но они не настолько эффективны как в двс с их катализаторами, системами рециркуляции и дожигания отработанных газов и так далее… и поэтому в текущей картине мира электромобили это не решение! Он по общим цифрам в энергетике даже рядом не валялся!»
Нюанс в том что мировой автопарк не состоит в основном из современных автомобилей/двс.
Во многом причина этому цена подобных доработок.
Беда так же в том, что даже условно современные моторы сейчас часто заканчивают свою жизнь в странах третьего мира с анти-экологичными доработками, которые снижают стоимость эксплуатации и владения, а также те же евро-нормы. Таким образом изначальный евро 6 в последствии сначала начнет потреблять сверх-нормы топливо из-за несвоевременного обслуживания, а потом и вовсе избавится от «катализаторов» став полноценным евро 0.
Стоит задуматься над вопросом почему при всем совершенстве современных моторов евро 6 мы не видим массового перехода на них? Почему никто не спешит выкидывать/сдавать в металл старые моторы и ставить экологичные?
Разве могло бы что-то остановить этот процесс если бы экономически это было возможно?
Но нет… вы не увидите в мире примеров такого массового перехода. Даже если вспомнить Кубу с ее раритетами или антипод — Швейцарию. Везде это лишь вопрос тюнинга, но никак не экономики.
Всё правда может стать еще хуже с вступлением в силу норм евро 7.
Этот стандарт загоняет ДВС в рамки такого удорожания конструкции, что даже сами автокомпании отказываются от дальнейших разработок моторов. При таких ограничениях проще и выгоднее уже делать только электромобили… или моторы работающие в узком диапазоне оборотов на бензине, так как дизельное эко-дополнение по евро 7 самое дорогое в этом стандарте.
И как обещал немного цифр…
Осторожно! В видео присутствует риторика ненависти ( хейтспич ).
В этом видео кратко рассмотрен вопрос кпд двс с учетом добычи от скважины и до попадания топлива в бак.
P.S. — А вообще грустно все это… после «экологии» ожидал увидеть что то более внятное и интересное про электрокары, а получилось вот «это».
Объемный КПД двигателя внутреннего сгорания – x-engineer.org
Содержание
- Определение
- Формула
- Пример
- Калькулятор
Определение -соотношение топлива в цилиндре. Чем больше воздуха мы можем получить в камеру сгорания, тем больше топлива мы можем сжечь, тем выше выходной крутящий момент и мощность двигателя.
Поскольку воздух имеет массу, он обладает инерцией. Кроме того, впускной коллектор, клапаны и дроссельная заслонка действуют как ограничители потока воздуха в цилиндры. К объемный КПД мы измеряем мощность двигателя для заполнения доступного геометрического объема двигателя воздухом. Его можно рассматривать как отношение объема воздуха, всасываемого в цилиндр (реального), к геометрическому объему цилиндра (теоретического).
Вернуться назад
Формула
Большинство двигателей внутреннего сгорания, используемых в настоящее время на дорожных транспортных средствах, имеют фиксированный объемный объем (рабочий объем), определяемый геометрией цилиндра и кривошипно-шатунным механизмом. Строго говоря, общий объем двигателя V t [м 3 ] вычисляется как функция общего количества цилиндров n c [-] и объема одного цилиндра V цил [м 3 ]2
V t = n c · V cyl
(1)
Полный объем цилиндра равен сумме перемещенного (рабочего) объема V d 3 1 [м и клиренс объем V c [м 3 ] .
V цилиндр = V d + V c
(2)
Рабочий объем очень мал по сравнению с рабочим объемом (например, соотношение 1:12), поэтому им можно пренебречь при расчете объемный КПД двигателя.
Изображение: Основные параметры геометрии поршня и цилиндра двигателей внутреннего сгорания
где:
IV – впускной клапан
EV – выпускной клапан
ВМТ – верхняя мертвая точка
НМТ – нижняя мертвая точка
B – диаметр цилиндра
S – ход поршня
r – длина шатуна
a – радиус кривошипа (вылет)
x – расстояние между осью кривошипа и осью поршневого пальца
θ – угол поворота коленчатого вала
Vd – рабочий (рабочий) объем
Vc – объемный просвет
Объемный КПД η v [-] определяется как отношение фактического (измеренного) объема всасываемого воздуха V к [м 3 ] всасывается в цилиндр/двигатель и теоретический объем двигателя/цилиндра V d [m 3 ], во время цикла впуска двигателя.
η v = V a / V d
(3)
Объемный КПД можно рассматривать также как КПД двигателя внутреннего сгорания для заполнения цилиндров всасываемым воздухом. Чем выше объемный КПД, тем больше объем всасываемого воздуха в двигатель.
В двигателях с непрямым впрыском топлива (в основном бензиновых) всасываемый воздух смешивается с топливом. Поскольку количество топлива относительно мало (соотношение 1:14,7) по сравнению с количеством воздуха, мы можем пренебречь массой топлива для расчета объемного КПД.
Фактический объем всасываемого воздуха можно рассчитать как функцию массы воздуха м a [кг] и плотности воздуха ρ a [кг/м 3 ] :
V м a a / ρ a
(4)
Замена (4) в (3) дает объемный КПД, равный: )
(5)
Обычно на динамометрическом стенде измеряется массовый расход всасываемого воздуха [кг/с] вместо воздушной массы [кг] .
Следовательно, нам нужно использовать массового расхода воздуха для расчета объемной эффективности.
m af = (m a · N e ) / n r
(6)
where:
N e [rot/s] – engine speed
n r [-] – число оборотов коленчатого вала за полный цикл двигателя (для 4-тактного двигателя n r = 2 )
Из уравнения (6) можно записать массу всасываемого воздуха как:
m a = (m af · n r ) / N e
(7) 90 Замена (7) в (5) дает объемную эффективность, равную:
(8)
Максимальный объемный КПД составляет 1,00 (или 100%). При этом значении двигатель способен всасывать в двигатель весь теоретический объем воздуха. Существуют особые случаи, когда двигатель специально рассчитан на одну рабочую точку, для которой объемный КПД может быть несколько выше 100 %.
Если давление воздуха на впуске p a [Па] и температура T a [K] измеряются во впускном коллекторе, плотность воздуха на впуске можно рассчитать как:
ρ a = P A / (R A · T A )
(9)
, где:
ρ A [KG / M 3 ] – Attake Air Donite Don Donite Don Donite Don Donite Don Donite Don Donite Don Donite Don Donience 9008
7 70027 . a [Па] – давление воздуха на впуске
T a [K] – температура воздуха на впуске
R a [Дж/кгK] – газовая постоянная для сухого воздуха (равна 286,9 Дж/кгK )
Рассмотрим двигатель с воспламенением от сжатия (дизель) со следующими параметрами:
V d = 3,8 л
n r = 2
p a = 1,5 бар
T a 9028 R 908 °C a = 286,9 Дж/кгK
Н e = 1000 об/мин
м af = 0,0375 кг/с
Для вышеуказанных параметров двигателя рассчитайте объемный КПД .
Шаг 1 . Рассчитайте плотность воздуха на впуске , используя уравнение (9). Убедитесь, что все единицы измерения совпадают.
ρ a = (1,5 · 10 5 ) / (286,9 · 313,15) = 1,67 кг/м 3
0027°С до К .
Шаг 2 . Рассчитайте объемный КПД двигателя, используя уравнение (8).
η V = (0,0375 · 2) / (1,67 · 3,8 · 10 -3 · 16,667) = 0,7091081 = 70,91 %
. Смещение двигателя было преобразовано с L до
M. 3 до
M. 3 до
M 3 . 3 .3013 3 .3013 3 .30337.30337.30337.30337.30337.30337.30337.30337.30337.30337.30337.30337.30337.30337.30337.30337.30337. 3 7 M . обороты двигателя с об/мин до об/с . Изображение: функция объемного КПД давления воздуха на впуске и частоты вращения двигателя Объемный КПД двигателя внутреннего сгорания зависит от нескольких факторов, таких как: Обычно двигатели рассчитаны на максимальную объемную эффективность при средних/высоких оборотах двигателя и нагрузке. Вы также можете проверить свои результаты, используя 9Калькулятор объемной эффективности 0019 ниже. Обратитесь назад Для любых вопросов, пожалуйста, используйте форму или комментарии относительно этого учебника. Не забудьте поставить лайк, поделиться и подписаться! Тестирование фильтров и оценка фильтров часто неправильно понимаются в области контроля загрязнения.
Калькулятор
V D [L] N R [-] P A [BAR] P A [BAR] P A [BAR] P A [BAR] P A . a [J/kgK] N e [rpm] m a [kg/s] Air density, ρ a [кг/м 3 ] = Объемный КПД, η v [%] = Понимание эффективности фильтра и коэффициентов бета
Эти рейтинги практически не имеют значения. Испытания показали, что частицы размером до 200 микрон проходят через фильтр с номинальным размером 10 микрон. Если кто-то попытается продать вам фильтр с номинальной оценкой «отлично» в пять микрон, бегите прочь. Убедитесь, что ваш поставщик оборудования для фильтрации предоставляет четкую информацию о продуктах для фильтрации, включая бета-рейтинг, но об этом чуть позже.
Абсолютный рейтинг
Другим распространенным рейтингом фильтров является абсолютный рейтинг. Абсолютная оценка дает размер наибольшей частицы, которая пройдет через фильтр или сетку. По сути, это размер самого большого отверстия в фильтре, хотя стандартного метода испытаний для определения его значения не существует. Тем не менее, абсолютные рейтинги лучше отражают эффективность фильтра, чем номинальные рейтинги.
Рисунок 1
Бета-рейтинг
Лучшим и наиболее часто используемым рейтингом в отрасли является бета-рейтинг. Бета-рейтинг основан на Многопроходном методе оценки эффективности фильтрации элемента фильтра тонкой очистки (ISO 16889:1999).
akdkdkakdkdjflkjdalkdjflkajdlfkjadlkfjal;kdj ttttttt
Таблица 1. Бета-коэффициенты и их эффективность в процентах
Таблица 2. Влияние коэффициента фильтрации (бета-коэффициента) на чистоту перекачиваемой жидкости
Для проверки фильтра счетчики частиц точно измеряют размер и количество частиц выше по потоку на известный объем жидкости, а также размер и количество частиц после фильтра.
Соотношение определяется как количество частиц выше по потоку, деленное на количество частиц ниже по потоку при номинальном размере частиц. Используя коэффициент бета, пятимикронный фильтр с рейтингом бета 10 будет иметь в среднем 10 частиц размером более пяти микрон перед фильтром на каждую частицу размером пять микрон или более после фильтра.
Эффективность фильтра можно рассчитать непосредственно по бета-коэффициенту, поскольку эффективность улавливания в процентах составляет ((бета-1)/бета) x 100. Таким образом, говорят, что фильтр с бета-коэффициентом 10 при 5 микронах имеет эффективность 90 % при удаление частиц размером пять микрон и больше.
Следует соблюдать осторожность при использовании бета-коэффициентов для сравнения фильтров, поскольку они не учитывают фактические условия эксплуатации, такие как скачки потока и изменения температуры.
Бета-коэффициент фильтра также не дает никаких указаний на его грязеемкость, общее количество загрязняющих веществ, которые могут быть уловлены фильтром в течение всего срока его службы, а также не учитывает его стабильность или производительность с течением времени.
Тем не менее бета-коэффициенты являются эффективным способом оценки ожидаемой производительности фильтра.
Я надеюсь, что эти новые знания о рейтингах эффективности фильтров позволят вам сделать более осознанную покупку в следующий раз, когда вы будете покупать фильтр.
