工质对热机效率影响探略

热机效率低的主要原因
热机效率低的主要原因有：
一、设备原因
1. 热机设备本身设计缺陷：设备设计不足，无法达到设计目标，从而降低了效率。

2. 部件老化：随着长期使用，热机的润滑性能变差，机械效率降低，从而降低了热机的总效率。

3. 热力学损失：当热机不完美无缝运行时，因热力学损失而减少热量，从而降低热机的效率。

二、操作原因
1. 温度不合理：如果操作人员将热机温度设定过低，将会降低热机效率。

2. 负荷不合理：无视负荷要求，对设备操作过量或过少，会对热机的性能及效率有影响。

3. 油脂污染：油脂污染会增加热机的空载功率，并影响其正常工作状态，从而造成总体效率的降低。

4. 设备安装不当：如果热机的安装位置不当，不仅会影响其性能，而且也会降低效率。

三、物理原因
1. 热风温差：热风温差过大，会影响热机效率及能量消耗。

2. 气流分布情况：气流分布不均匀，会降低热机的效率。

3. 物料温度：如果物料温度不合适，热机收到的物料温差变小，则热机效率会降低。

4. 排放温度：同样若排放温度过高，热机效率也会降低。

第14章内能的利用14.2热机效率1.热机的效率【知识点回顾】（1）定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，其表达式为：．由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1．（2）热机在工作过程中造成能量损失的因素有：①燃料很难全部燃烧；②排出的废气带走能量；③热机部件要散热；④克服运转机件之间的摩擦消耗能量．（3）提高热机效率的方法：①尽量让燃料充分燃烧；②设法利用废气的能量；③减少能量损失；④保证良好的润滑．【命题方向】第一类常考题：为了节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是（）A．尽量使燃料充分燃烧B．尽量增加热机的工作时间C．尽量减少废气带走的热量D．尽量减少热机部件间的摩擦分析：要解决此题，需要掌握热机的效率的概念．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．比值越大，效率越高．解：热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．所以减少热量的损失可以提高热机的效率．所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率．增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率．故选B．点评：此题通过考查影响热机效率的几个因素，考查了学生对热机效率的理解．要知道要想提高热机的效率，就要减少热量的损失．第二类常考题：关于热机的效率，下列说法中正确的是（）A．热机做的有用功越多，效率一定越高B．热机消耗的燃料越少，效率一定越高C．热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高D．热机做功越快，效率一定越高分析：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比．功率是表示物体做功快慢的物理量．解：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；当热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高；当热机消耗的燃料一定，做的有用功越多，效率就一定越高；故选项A、B错误；热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率无关；故选项D错误；故选C．点评：本题主要考查了热机的效率以及影响热机效率的因素，并且考查了热机效率与功率的区别．【解题方法点拨】对于热机效率可与机械效率进行对比理解，热机效率是衡量热机性能好坏的一个重要参数，要提高热机的效率就是要提高热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，并且热机的效率总小于1．2.燃料的热值【知识点回顾】（1）概念：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，用q来表示，于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量．热值是燃料的一种属性．（2）单位：焦/千克（J/kg），读作焦每千克．（3）公式：Q=mq（m为燃料的质量，q为燃料的热值，Q为燃烧放出的热量）．（4）热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少，如木炭的热值为3.40×107J/kg．同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同．【命题方向】第一类常考题：对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是（）A．燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比B．燃料的热值跟燃料的质量成正比C．容易燃烧的燃料热值一定大D．就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关分析：本题主要考查了解热值的定义及其物理意义．解：燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，A、B、C不符合题意，D正确．故选D．点评：本题的解题关键是知道热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关．第二类常考题：“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大．以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为4.2×l08J，这些热量可以使1250kg的水从20℃加热至100℃[c=4.2×103J/（kg•℃）•q煤气=4.2×107J/kg]．分析：（1）1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的热值；（2）利用Q放=mq求出1kg煤气完全燃烧放出的热量，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的10倍，据此求1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量；（3）由题知，Q吸=Q放，而Q吸=cm△t，知道水的比热容、水的初温和末温，可求水的质量．解：（1）在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大；（2）1kg煤气完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1kg×4.2×l07J/kg=4.2×l07J，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q放′=10Q放=10×4.2×l07J=4.2×l08J；（3）由题知，Q吸=Q放′=4.2×l08J，∵Q吸=cm△t，故答案为：热值；4.2×l08；1250．点评：本题考查了学生对燃料的热值、燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．【解题方法点拨】（1）燃料的热值指的是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，是燃料本身的一种特性，它与燃料的质量以及燃烧条件无关．（2）燃料燃烧越充分，只能说越“接近完全燃烧”，燃烧效果越好，而不能说热值越大．（3）只有在完全燃烧时放出的热量才是这种燃料的热值，如果没有完全燃烧，放出的热量要比热值小．。

浪肯循环蒸汽参数对效率的影响
浪肯循环是一种重要的热力学循环，其效率受到循环中蒸汽参数的影响。

浪肯循环中，蒸汽的温度和压力都对效率产生影响。

温度升高会导致能量的流失，从而降低效率。

因此，要提高效率，应当降低蒸汽的温度。

另一方面，蒸汽的压力越高，所需的工作量就越小，从而提高效率。

但是，过高的压力会导致流体的摩擦损失增加，从而反而降低效率。

此外，浪肯循环中使用的工质也会影响效率。

一般来说，工质的热导率越高，能量的传递速度就越快，效率也会得到提高。

同时，工质的熔点和沸点也会影响效率，熔点过高会导致流体的黏度增大，流动困难，而沸点过低则可能导致汽化失控，降低效率。

总之，浪肯循环中蒸汽参数的选择对其效率有着显著的影响，需要根据具体的应用场景和工况要求进行优化。

《热机》热机效率提升，科学实践在我们的日常生活和工业生产中，热机扮演着至关重要的角色。

从汽车的发动机到发电厂的大型机组，热机的身影无处不在。

然而，热机的效率一直是人们关注的焦点，如何提升热机效率成为了科学界和工程界不断探索的重要课题。

要理解热机效率的提升，首先我们得明白热机是如何工作的。

热机是一种将热能转化为机械能的装置，其工作原理基于热力学定律。

以常见的内燃机为例，燃料在气缸内燃烧，产生高温高压的气体，这些气体膨胀推动活塞做功，从而将热能转化为机械能。

但在这个过程中，并非所有的热能都能成功转化为有用的机械能，总有一部分能量以各种形式散失掉了。

那么，影响热机效率的因素有哪些呢？首先是燃料燃烧的充分程度。

如果燃料燃烧不充分，就会有大量的化学能没有被释放出来，这显然会降低热机的效率。

其次是热传递的损失。

在热机工作过程中，高温部件会向低温部件传热，导致一部分热能白白散失。

再者是摩擦损失。

部件之间的摩擦会消耗一部分机械能，转化为热能，这部分热能通常也无法被有效利用。

此外，还有排气损失等因素。

为了提升热机效率，科学家和工程师们进行了大量的科学实践。

在燃料方面，研发更高效的燃烧技术是一个重要方向。

例如，采用燃油直喷技术，可以让燃料更均匀地分布在气缸内，提高燃烧效率。

同时，优化燃料的成分，使用高辛烷值的汽油或清洁的柴油，也有助于燃烧的充分进行。

在减少热传递损失方面，采用更好的隔热材料是关键。

给热机的高温部件包裹上优质的隔热材料，可以减少热量向低温部件的传递，提高热机的工作温度，从而提升效率。

对于摩擦损失的降低，改进机械设计和使用高性能的润滑油是有效的手段。

通过优化部件的形状和尺寸，减少接触面积和摩擦力，同时使用具有良好润滑性能的润滑油，可以降低摩擦损耗。

在排气方面，优化排气系统的设计，提高废气的排出效率，减少排气阻力，也能够为热机效率的提升做出贡献。

除了上述这些具体的技术手段，系统集成和智能化控制也是提升热机效率的重要途径。

热效率及其物理意义热效率是热力学系统中的一个关键概念，它在工程、科学和技术领域具有广泛的应用。

本文旨在深入探讨热效率的定义、计算方法以及其物理意义，以便读者能够更全面地理解这一重要概念。

一、热效率的定义热效率，又称为热力学效率，是用来衡量能量转换过程中有用输出与输入能量之间比例的一个参数。

在热力学中，能量转换通常涉及热能与其他形式能量（如机械能、电能等）之间的转换。

热效率可以定义为系统输出的有用能量与系统输入的总能量之比。

二、热效率的计算方法热效率的计算方法因具体系统而异，但通常遵循一个通用的公式。

对于热机（如内燃机、蒸汽机等），热效率可以通过以下公式计算：热效率 = （输出功 / 输入热量）× 100%其中，输出功是指系统对外做的有用功，输入热量是指系统从热源吸收的热量。

这个公式表明，热效率越高，系统从输入热量中提取有用功的能力就越强。

对于制冷机和热泵等热力设备，热效率的计算方法略有不同。

这些设备的性能通常用性能系数（Coefficient of Performance, COP）来衡量，它与热效率密切相关。

性能系数可以定义为系统输出的有用热量与系统输入的功之比。

在制冷机中，性能系数越高，表示单位功能够移除的热量越多，即制冷效果越好。

三、热效率的物理意义热效率的物理意义主要体现在以下几个方面：1. 能量利用效率的衡量标准：热效率是衡量能量转换过程中能量利用效率的一个重要指标。

在实际应用中，人们总是希望提高系统的热效率，以便在有限的能量输入下获得更多的有用输出。

2. 节能与环保的指示器：热效率的高低直接关系到能源消耗和环境污染的程度。

提高热效率意味着减少能源浪费和降低环境污染，因此热效率在节能和环保方面具有重要意义。

3. 技术进步与创新的动力：追求更高的热效率是推动技术进步和创新的重要动力。

通过改进设备设计、优化工艺流程、采用新材料等手段，可以提高系统的热效率，从而实现能源的高效利用。

人教版九年级上册物理复习要点归纳：热机
效率
知识点对朋友们的学习非常重要，大家一定要认真掌握，查字典物理网为大家整理了人教版九年级上册物理复习要点归纳：热机效率，让我们一起学习，一起进步吧!
1.影响燃料有效利用的因素：一是燃料很难完全燃烧，二是燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一小部分被有效利用。

2.有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛(提高燃烧的完全程度);以较强的气流，将煤粉在炉膛里吹起来燃烧(减少烟气带走的热量)。

3.热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。

4.热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。

5.公式：Q总=Q有用η Q有用= Q总η
由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。

6.热机能量损失的主要途径：废气内内、散热损失、机器损失。

7.提高热机效率的途径：①使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失;②机件间保持良好的润滑，减小摩擦。

③在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的
能量，是提高燃料利用率的重要措施。

8.常见热机的效率：蒸汽机6%～15%、汽油机20%～30%、柴油机30%～45%
9. 内燃机的效率比蒸汽机高，柴油机的效率比汽油机高。

只要这样踏踏实实完成每天的计划和小目标，就可以自如地应对新学习，达到长远目标。

由查字典物理网为您提供的人教版九年级上册物理复习要点归纳：热机效率，祝您学习愉快!。

《热机效率》知识全解
1.通过经历“分析燃料燃烧释放的热量分配”的过程，了解热机效率的概念。

2.通过对比，了解不同热机的效率值。

3.了解热机使用对社会的贡献和给环镜带来的影响。

本节重点是对热机效率的理解，难点是理解环境污染与热机使用的关系。

中考命题的重点是对热机效率的理解以及提高热机效率的途径。

随着人们环保一时的提高，热机的使用与环境保护已经成为中考热点。

通常采用的题型有填空题、选择题、计算题等。

1.影响燃料有效利用的因素:一是燃料不可能完全燃烧;二是燃料燃烧放出的热
量散失很多,只是一小部分被有效利用。

2.提高燃料利用率的方法:提高燃料的利用率是节约能源的重要措施。

把固体
燃料磨成粉末吹进炉膛内进行燃烧,加大送风量,可使燃料燃烧得更充分;加大
受热面积,可减小烟气带走的热量。

这些都是提高炉子的效率和燃料利用率的具体措施。

初三物理热机效率影响因素分析一、引言物理热机是研究能量转换与利用的一门学科，而热机效率则是衡量热机性能的重要指标。

在初三物理学习中，我们需要了解和分析影响热机效率的因素，以便更好地理解物理原理和应用。

二、温度差温度差是影响热机效率的重要因素之一。

根据热力学原理，热机效率与温度差成正比。

当温度差增大时，热机效率也会增加。

这是因为高温热源释放的热量增加，低温热源吸收的热量减少，这样热机的输出功也会相应增加，提高效率。

三、工作物质选择合适的工作物质也是影响热机效率的关键因素。

不同的工作物质具有不同的热导率和比热容，这直接影响到热机的能量转化效率。

举例来说，氨气的比热容较大，热机使用氨气作为工作物质可以提高效率。

四、热机循环过程热机循环过程的选择同样会影响热机效率。

常见的热机循环包括卡诺循环和斯特林循环。

卡诺循环是理论上效率最高的热机循环，而斯特林循环则具有更高的实用价值。

对于不同的循环过程，热机效率也会有所不同。

五、摩擦损失摩擦损失是影响热机效率的一个主要因素。

在热机工作过程中，摩擦会导致能量的损耗，降低热机的效率。

因此，减小摩擦损失是提高热机效率的有效途径之一。

采用优质润滑剂、减少机械磨损以及合理的机械设计等方法，可以降低摩擦损失，提高热机效率。

六、热损失除了摩擦损失，热损失也是热机效率下降的重要原因之一。

热机在工作过程中，会发生热量传递和散失的现象，这会导致部分能量无法被完全转化为机械能。

因此，减少热损失是提高热机效率的另一个关键因素。

例如，在设计热机时合理设置绝热屏障、采用高效的隔热材料等手段都可以降低热损失，提高效率。

七、结论通过分析以上因素，我们可以看到温度差、工作物质选择、热机循环过程、摩擦损失和热损失等因素都会对热机效率产生影响。

因此，在设计和应用热机时，需要综合考虑这些因素，使热机能够更高效地转化能量，提高使用效果。

初三物理学习中，我们需要深入理解这些因素的作用机制，通过实验和探究来进一步加深对热机效率的理解。

第29卷第2期通化师范学院学报Vo.l29 2 2008年2月J OURNAL OF TONGHUA TE AC HERS C OLLEGE Feb.2008工质对热机效率影响探略姜成果,王宝玉,王 涛,付长宝,胡堂林(通化师范学院物理系,吉林通化134002)摘 要:笔者从提高能量利用率的观点出发,论述了影响热机热效率提高的因素,通过将定量的工质变成变量的工质,增加机械功,提高热机效率,并给出了提高热机热效率的措施.关键词:热效率;工质;燃烧势能;相变势能;机械功中图分类号:TK1 文献标识码:A 文章编号:1008-7974(2008)02-0025-04收稿日期:2007-12-16基金项目:吉林省教育厅十一五!科学技术研究项目:双工质联合循环透平机!.(项目编号:2007217)作者简介:姜成果(1965-),男,吉林农安人,通化师范学院物理系,副教授.热机是利用燃料能来做功的动力机械.把燃料能尽可能多地转化成机械功,提高热机效率,是人们所企盼的.迄今为止,统观热机领域所有发动机的热效率,单机没有大于50%的,反过来说,浪费率却超过了50%.各国在各类发动机的节能改造中,总结出了一条结论:想提高热机1%的热效率是相当困难的!.这使得如何提高发动机的热效率成为热门研究课题.1 影响热机效率提高的因素影响热机效率的因素很多,有使用方面的、机械方面的、工质方面的等等.本文仅从工质角度探讨其对提高热机热效率的影响.燃料能的利用,必然要有一个燃烧过程,燃烧的程度一直被作为一项重要指标来看待.历年来,以改善燃烧!为手段的节能措施出台了很多,尽管取得了一定的成效,但是,热效率和浪费率的反差仍然没有多大改观.是什么因素!制约着热效率的提高呢?热力学定律告诉我们:热不能直接转化成为功,必须借助于工质!.这对于现在和将来的节能改造都具有重要意义.在此定律中,功!是结果,热!是基础,工质!是物质条件.在热机中三者关系是:热!借助于工质!得到了机械功!.热!是定值,若想得到更多的机械功,必须增加工质的量.2 热效率、能、机械功与工质的关系2.1 工质所谓工质,是指热功转化过程中的特定介质!,它是一个载能体!.在闭口燃烧方式的发动机!中(以下简称:闭口机),燃料燃烧生成物就是工质!(以下被称之为:燃气!).它的主要成分是:二氧化碳、水、过量空气、氮,还有微量没有燃烧的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、二氧化硫、氧化铅等.在开口燃烧方式的发动机!中(以下简称为:开口机),燃料燃烧生成物不参与做功,而利用水!来作为工质.水!不是唯一的工质!,工质有很多种.比如:液态氨、氟利昂、234、液态气体等等,若是单用物理特性来衡量,都比水更具优越性;但是,若从成本、自然储量、对环境影响来衡量,水!是最可取的.它的自然储量大、成本低、相变温度较低、相变比容变化大,所以,水在开口机!中充当工质已有200多年历史了.在双机联合循环热力机组!中(以下简称为热力机组),两种不同燃烧方式的发动机,为两种不同的工质!提供了设备条件.2.2 热效率热机效率是热机问世以来科学家、发明家和工程师们一直研究的重要课题.现在的内燃机跟最初的蒸汽机相比,效率虽然提高了很多,但从自然资源和环境保护的角度来看,热机效率仍亟待提高.现在应用最广泛的内燃机,其热效率只有30%左右,大部分能量都被浪费掉了.热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧时放出的能量之比.利用工质从燃料中获得的热量Q1做机械功后,工质将进入低温热源,有一部分热量在做完功后随工质传给低温热源.设这部分热量为Q2,则转换成机械功的热量为Q1-Q2.热效率为=Q1-Q2Q1∀100%.热效率反映了工质所获得的热量转化成机械功的程度.2.3 燃气和燃烧势能在闭口机中,燃气!是燃料的燃烧生成物,它被直接当成热功转化!的工质.通常所使用的燃料都是一些碳氢化合物,碳氢化合物的燃烧是一个剧烈氧化过程,这一氧化过程中氧气!和氧化外热源!是两个必备条件.一旦具备了条件,便剧烈的氧化(燃烧),直观上看,是放热现象,实质它是吸、放热过程.我们知道:任何易燃物质,单单具备了氧气条件,若没有足够的外热源,它是不会燃烧的.燃气也不例外,只不过它所消耗的热量只是它所释放的热量的一部分.除了消耗氧化热源!以外,还要为燃烧生成物升温,使之体积剧烈膨胀,产生了一个燃烧势能.这个燃烧势能,若给它一个转化的(闭口)设备条件,可以做有用功,若让它(开口)放任自流,便做无用功.2.4 水蒸气工质和相变势能开口机不具备利用燃烧势能的设备条件,燃烧势能便做了无用功.利用水作为工质,从剩余热!中,吸收一部分热!,使水发生相变,体积膨胀接近7000倍,产生相变势能,用蒸汽机或燃汽轮机将相变势能!转化成为机械功.2.5 开口机!与闭口机!需要的是不同梯阶的能量从工质和势能的分析当中可以明确地看出:∃热机并不是直接把热!转化成机械功,而是先把热!转化成工质势能!,然后,再将工质势能!转化成为机械功.闭口机!只能利用燃料的燃烧势能!来做功,而将氧化热源!及升温热!以外的热,作为剩余热!无偿排放.开口机!的燃料在燃烧过程中,氧化热源!和升温热!同样被转化成燃烧势能!,因为不具备利用燃烧势能!的功能,在大气中自由膨胀,做无用功.%开口机!和闭口机!都是以燃料为能源的,虽然从燃料当中所汲取的都是热!,却存在一个阶段!和性质!的差异.闭口机的燃烧势能!是在最初的氧化反应阶段产生的,是个不可逆的反应过程.开口机的相变势能!是在完成氧化反应之后产生的,是个可逆的变化过程.&燃料的燃烧势能!和水的相变势能!不再是热!,不应该将它们不同的阶段!和性质!混为一谈,仍以热!概括和使用它.事实证明:闭口机与开口机从燃料能当中所汲取的是不同梯阶、不同性质的能量!,并且有一个利、费互补!关系.2.6 气燃比与工质质量汽油机的燃料是汽油,热值是 1.1∀104kcal/ kg.在热机中,这一热值需要多少工质!来完成热功转换,才是最佳的效果!呢?单一循环的汽油机,工质的质量是由气燃比!决定的,气燃比是为燃料燃烧过程供氧的必需条件;一旦确定,便是一个定量,不允许改变.若使汽油机的机械功成为变量,只有改变工质的总质量.理论上讲,1kg汽油需要空气是1740/114=15.263157kg,所以1:15.263157就是气燃比!的理论值.在发动机的实际设计中,要考虑到影响混合气混合效果的诸多因素,必须加大空气量,要采取一定的修正值,这个修正系数为N,要根据实际情况而定,一旦确定,是不允许改变的.否则,混合气过稀或过浓,都会影响汽油正常的燃烧.2.7 使定量!的工质成为变量!的工质无论采用何种方法,只要能为热功转化过程中添加工质,所获得机械功就增加.联合循环的工质总质量为1+15.26+15.26N+第二工质=变量.第二工质的质量是可以人工调控的,虽然燃料内能不变,工质的总质量却可以改变,所以,即能增加机械功,又提高了热效率.2.8 热效率的对比分析柴油机的热效率要高出汽油机的十多个百分点,这么大的差异,是工质质量上的差异所造成的,无论从进气或示功图上看,都能证明这一点.汽油机吸入的是混合气,其瞬间预混好的混合气对气燃比!的要求特别严格,进气量已达到最大,若想再增加进气量,势必导致混合气过稀,会直接影响混合气的正常燃烧.柴油机吸入的是新鲜空气,喷油嘴向高温压缩空气中,边喷射柴油边混合燃烧,对气燃比!没有具体要求,空气越多越好.如图1、图2所示汽油机奥图循环过程不如柴油机荻塞尔循环过程做功多.所以,柴油机的热效率要高出汽油机的热效率很多.卡诺循环的热效率: tc=1-Q2Q1=1-T2T1.卡诺循环告诉我们:提高T1及降低T2可以提高卡诺循环的热效率!.在这里,T1代表燃料燃烧时的最高温度,燃料热值不变,T1的值就不变,若能最大限度地增加工质的质量,就能降低T2的值.柴油机的进气量远远超过汽油机的进气量,从而增多了工质,拉大了T1与T2的距离,实现了热功转化能力的加强,提高了热机的热效率.3 改变工质对提高热效率的作用乳化油.乳化油的节能效果比较好,是因为在柴油里面加入了很多水,使热效率有了很大提高.在美国,曾实现32%含水量的乳化油,这是个 极限!.微观地分析一下乳化油的节能机理:通过乳化剂,增强了柴油和水的亲和力,使水和柴油相互分割成细小的分子团.将乳化油喷入燃烧室的高温压缩空气中,柴油分子团锋面分子群和水分子团锋面分子群同时与高温压缩空气接触,柴油分子获得氧气和氧化外热源后,开始剧烈氧化(燃烧),并向周围分子群放热,使其急剧膨胀,水分子获得了大量 汽化热!,发生相变,比容扩大接近7000倍,从而,两个势能共同作膨胀功.乳化油与柴油相比,同等的燃料成分、同样的燃烧过程,乳化油却增加了轴功,正是因为增加了水(增加了工质).乳化油喷入燃烧室以后,柴油和水都要向高温压缩空气索取热量,若乳化油的含水量过大,水的 相变潜热!吸热能力极强,会过多地夺取热源的热量,使柴油得不到足够的氧化外热源的热量,不能燃烧.所以,乳化油的含水量只能达到一定的限度.涡轮增压柴油机.涡轮增压柴油机的增压器及中冷器,使进气密度大大增加,更多地增加了进气量,所以,5-4-3-3ˊ-4ˊ-5过程显示(如图3),比普通的柴油机又增加了许多工质,增加了很多轴功.为此,涡轮增压柴油机的热效率高于普通柴油机,更高于汽油机.柴油机的进气量可以尽可能地增多,只要有条件增加进气的密度,热效率会明显提高.图3 增压柴油机示功图双机联合循环热力机组.通过两部不同燃烧方式的发动机和热力管网,使用两种不同的工质,将燃料能的多个 梯阶能量!,分梯阶加以回收利用. 闭口机!是燃气工质的设备条件, 开口机!是水蒸气工质的设备条件,两套设备、两种工质为一份 燃料能!共同完成热功转化服务.这两份工质总质量,自然大于任何一种发动机工质的质量,所以, 热力机组!的热效率自然大于任何一种单一循环发动机的热效率.再加入热力管网,总的热效率达到80%以上,浪费率不足20%.单从热效率的角度讲,汽油机 气燃比!的限制、柴油机 汽缸容积!的限制、乳化油 含水量!的限制,同 热力机组!对工质的 无限制!,有一个鲜明的对照是:前者提高1%的热效率都相当困难,而后者因为有充分的设备条件和足够的工质,可以成倍地提高热效率.事实证明:只要做到 人工调控工质的总质量!,充分发挥工质在热功转化过程中的作用, 单机热效率低的难题!可以突破.4 提高热机效率的措施热力机组!的热效率尽管很高,但是,任何一部行走的机械很难有足够大的空间同时安装两部发动机和换热装置.若将其简化成 双工质联合循环单机系统发动机!(简称:双质机),不仅能够提高热效率,机械效率也会得到提高.双质机与热力机组相比,同等的输出功,不仅可以节省一部发动机,还可以节省一半的燃油,同时又同比例地减少了二氧化碳的排放量.大幅度的降低了燃烧温度,使二氧化碳不被第二次热解,惰性氮不被氧化,有害成分不再产生.(1)向汽油机补充第二工质,以 奥图-郎肯联合循环!的方式实施能量梯阶利用,称为双工质联合循环汽油机.(2)向柴油机补充第二工质,以 狄塞尔-郎肯联合循环!的方式实施能量梯阶利用,称为双工质联合循环柴油机.(3)向燃气轮机补充第二工质,以 勃雷登-郎肯联合循环!的方式实施能量梯阶利用.称为双工质联合循环透平机.双质机由于第二工质的相变过程完成在燃料燃烧的近距离的高温环境中(注意:水的相变过程必须与燃料燃烧过程分开),从而,不仅使 第二工质!获得高质量的高温热源,还直接利用了相变 前锋势能!,又消除了 剩余热!对材质的热伤害.5 结论若想提高发动机的热效率,既要保证不破坏燃料的正常燃烧、又要满足热功转换对工质总质量的需求.这种苛刻的要求在现有的发动机上不可能轻易地实现.从现实中看,两部不同燃烧方式的发动机,分别利用两种不同的工质(热力机组),共同完成对一份燃料能的热功转化,效果非常显著.双机热效率 双为50%~60%,再加入热力管网,总的热效率 双∋80%,非常可观,但机械效率很差.尽管 热力机组!的热效率很高,但是,还不是我们所追求的 单机热效率!;不过,它已经雄辩地告诉我们(((热机的热效率提高不上去正是由于热功转化过程的 工质不足!所造成的.参考文献:[1]刘宝家,李素梅.节约能源1000例[M ].北京:科学技术文献出版社,1986.[2]姜清浩.发动机与汽车理论[M ].北京:人民交通出版社,2005.[3]刘主琨,魏毓璞,赵萍,李银凤.燃气轮机与燃气(((蒸汽联合循环[M ].北京:化工工业出版社,2006.[4]严济兹.热力学第一和第二定律[M ].北京:高等教育出版社,1984.(下转第31页)The St ut y of Hu m an V isual Infor m ation Processi n g M odelSONG Yue-li(College of E lectric and Infor ma tion Engineering,P ingdings han Universit y,P ingd i n g s han,H enan467002,China)Abst ract:A rtificia l retina transf o r m s the optica l si g nal into e lectrica l signa,l and sti m ulates the i n ner reti n al neur on through the m icroelectrode arrays.To substitute the artificial reti n a for the patholog ical retina,by sti m ulati n g t h e inner reti n al neuron d irectly w ith t h e e lectrical si g na lsw h i c h be produced byartificial reti n a,the b li n dness ob tains the recover y.I m age infor m ati o n processing before the m icroe lectrode arrays requires a suitab l e m athe m aticalm odel for hum an v isual i n for m ation pr ocessi n g firstly.In t h is paper,a flex i b le and ad j u stable hum an v isua l infor m a ti o n processi n g m odel is presented,wh ich is based on the w ave let transfor m.W ith the flex ible of w avelet transf o r m to i m age infor m ati o nprocessing and the consistency to hum an v isual i n for m ati o n pr ocessing,t h e theory of w avelet transfor m is applied to hu m an v isua l i n for m ation processing for the recovery o f the b li n d s'v i s ion.K ey words:v isual i n for m ation processing;w avelet transfor m;i m age processing;artificia l reti n a(上接第27页)[5]田洪斌,延涛.能源知识500题[M].兰州:甘肃人民出版社,1985.(责任编辑:王前)Thought on I mproving Ther m al Efficiency of Heat Engi n eJI A NG Cheng-guo et al(D epart m ent o f P hysics,Tonghua N or m al Universit y,Tonghua,J ilin134002,China)Abst ract:In ter m s of utilizati o n ratio of ener gy,this article discusses the infl u encing factors of i m pr ov i n g ther m a l effic iency of heat eng ine.The m easures o f i m prov i n g ther m a l effic iency of heat eng ine are provided through transfor m ing the quantitati v e wo r k i n g fl u i d i n to the variable w orking fl u i d i n or der toi n crease the m echann ica lw or k,thus i m pove the ther m a l effic iency of heat eng i n e.K ey w ords:ther m a l effic i e ncy;work i n g flu i d;burning po tentia l energy;phase transition po tenti a l energy;m echannicalw ork。