【热机的总效率】

热机的总效率又叫做热机的经济效率,或有效效率,有时也简称为效率。它是与最后转变为机轴上有用功相当的热量 Q3 跟燃料完全燃烧时所能

够放出的热量 Q 的比值,通常用百分比来表示。所以热机的总效率

从上式看出

η = Q3 ×100% 。

总 Q

Q3 = Q1 · Q1 − Q 2 · Q 3

Q Q Q1

Q 1 − Q 2

η总=η燃·η热·η机

蒸汽机的效率很低,目前最好的蒸汽机的效率也不过在 15%左右,提高热机效率是热力工程中的重要任务,一般是从提高热机的燃烧效率、热效率和机械效率三方面着手。首先是改进锅炉的装置,提高热机的燃烧效率。可用煤粉代替煤块,将煤粉喷入火室,并输入热空气助燃,使煤充分燃烧放热。同时改进水管锅炉的构造,增加水的受热面积,并利用省煤器、空气预热器等等。其次是提高发热器的温度、压强和降低冷凝器的温度、压强,借以提高热机的热效率。

卡诺(法国工程师)在理论上研究了热机效率,并提出了没有热损失

和摩擦损失的,热效率最高的理想热机的模型。理想热机热效率计算式是

= T1 − T2

T1

= 1− T2 ,

T1

其中 T1 代表发热器的绝对温度,T2 代表冷凝器的绝对温度,从公式得出提高热机热效率的主要途径就是提高 T1 降低 T2。因此,目前对锅炉的制造正朝向高温高压方向发展。在锅炉中都用过热器来提高蒸汽的温度和压强,

并且用提前闭汽、多级膨胀,减低冷凝器压强等方法来降低废汽的温度, 从而提高热效率。