Калькулятор термического КПД

Термический КПД показывает долю подведённой тепловой энергии, которую тепловой двигатель превращает в полезную работу. Калькулятор использует η = Wout/Qin × 100%, где η — КПД в процентах, Wout — полезная работа нетто, а Qin — теплота, полученная от горячего источника. Оставшаяся энергия отводится в виде теплоты: Qout = Qin - Wout. Теплоту и работу нужно выражать в одинаковых единицах, например джоулях, килоджоулях или киловатт-часах, поскольку КПД — безразмерное отношение. Тепловой двигатель работает циклически между горячей и холодной средами. Завершая цикл, он не может превратить всю поглощённую теплоту в работу: часть энергии необходимо отвести к более холодному приёмнику. Это следствие второго начала термодинамики, а не только несовершенства конструкции. В реальных двигателях полезная энергия дополнительно теряется из-за трения, необратимости горения, конечных перепадов температур, насосных потерь, выхлопа, охлаждения и вспомогательного оборудования. Поэтому измеренный КПД всегда ниже соответствующего идеального предела. Термический КПД может указываться для разных границ системы и видов теплоты сгорания топлива. Валовой индикаторный КПД, эффективный термический КПД и общий КПД электростанции не обязательно учитывают одинаковые потери. В топливных расчётах используют высшую или низшую теплоту сгорания, что меняет знаменатель. Сравнивайте системы только при согласованных определениях подведённой теплоты, полезного выхода, режима работы и границ измерения. Для электрогенерирующего устройства интегрируйте мощность за тот же интервал, за который определён тепловой ввод топлива, либо сравнивайте установившиеся мощности, если накоплением энергии можно пренебречь. Идеальный максимум для двигателя между двумя резервуарами постоянной температуры — КПД Карно, 1 - Tc/Th, где обе абсолютные температуры заданы в кельвинах. Этот простой калькулятор энергетического отношения не требует температур и не предполагает работу по циклу Карно. Он оценивает наблюдаемые или заданные потоки энергии. Результат выше 100 процентов указывает на несогласованные данные, разные единицы, пропущенный источник энергии или ошибку в границах баланса, поэтому интерфейс не принимает работу, превышающую подведённую теплоту. Используйте результат для занятий по термодинамике, предварительного сравнения двигателей и проверки энергетического баланса. Подробная оценка системы должна учитывать неопределённость, переходные режимы, состав топлива, вспомогательные нагрузки, рекуперацию теплоты и точное определение полезного выхода. КПД не равен мощности: высокоэффективный двигатель может иметь малую мощность, а мощный двигатель — терять значительную долю входной энергии.