Wetenschap
1. Wrijving:
* glijdende wrijving: Wanneer oppervlakken tegen elkaar wrijven, gaat energie verloren als warmte vanwege de weerstand tussen de oppervlakken. Dit gebeurt in lagers, versnellingen en andere bewegende delen.
* Rolling wrijving: Zelfs wanneer objecten rollen, gaat wat energie verloren door vervorming en het genereren van warmte in de rollende oppervlakken.
* Vloeistofwrijving: Bewegende vloeistoffen, zoals lucht of water, creëren weerstand en genereren warmte. Dit wordt gezien in pompen, turbines en bewegende voertuigen.
2. Warmteverlies:
* geleiding: Warmte kan door direct contact worden overgedragen, zoals van een hot motorblok naar de omliggende lucht.
* convectie: Warmteoverdracht door de beweging van vloeistoffen. Hot Air komt bijvoorbeeld uit een machine.
* Straling: Warmteoverdracht door elektromagnetische golven. Dit is belangrijk in machines met hete componenten.
3. Elektrische weerstand:
* Joule -verwarming: Wanneer de stroom door een geleider stroomt, gaat wat energie verloren als warmte als gevolg van weerstand. Dit is vooral belangrijk in elektrische motoren, transformatoren en draden.
4. Inefficiënties in conversieprocessen:
* mechanisch tot elektrisch: Generatoren en alternatoren zetten mechanische energie om in elektrische energie, maar dit proces is niet 100% efficiënt.
* elektrisch tot mechanisch: Motoren zetten elektrische energie om in mechanische energie, maar er gaat wat energie verloren in het proces.
* chemisch tot mechanisch: Interne verbrandingsmotoren zetten chemische energie om van brandstof in mechanische energie, met aanzienlijke energieverliezen in de vorm van warmte en onverbrande brandstof.
5. Geluid en trillingen:
* akoestische energie: Bewegende delen kunnen ruis creëren, wat een vorm van energieverlies is.
* trillingen: Trillingen in de machine kunnen leiden tot energieverlies door interne wrijving en het genereren van warmte.
6. Magnetische hysterese:
* In magnetische systemen, zoals motoren en generatoren, gaat er wat energie verloren door de herkoppeling van magnetische materialen tijdens elke cyclus.
7. Lekkage:
* vloeistoflekkage: Lekkage in hydraulische systemen, pompen of compressoren resulteert in energieverlies.
* Luchtlekkage: Luchtlekken in persluchtsystemen kunnen leiden tot aanzienlijke energieverliezen.
8. Andere verliezen:
* Wear and Tear: Naarmate machines ouder worden, kunnen slijtage verhogen en de efficiëntie verminderen.
* Verschillende uitlijning: Onjuiste afstemming van componenten kan wrijving verhogen en leiden tot energieverlies.
* smering: Onvoldoende of onjuiste smering kan leiden tot verhoogde wrijving en slijtage.
Minimalisatie van energieverliezen:
Het begrijpen van deze energieverliezen is van cruciaal belang voor het ontwerpen van efficiënte machines. Ingenieurs gebruiken verschillende technieken om energieverlies te verminderen, zoals:
* smering: Het gebruik van geschikte smeermiddelen vermindert wrijving.
* Materiaalselectie: Materialen kiezen met lage wrijvingscoëfficiënten.
* Ontwerpoptimalisatie: Verbetering van de componentvormen en het verminderen van contactgebieden.
* Thermische isolatie: Het verminderen van warmteverlies door isolatie.
* Efficiënte conversiesystemen: Gebruikmakend van zeer efficiënte motoren, generatoren en andere conversiesystemen.
Door deze verliezen te minimaliseren, kunnen ingenieurs de efficiëntie van de machine verbeteren, het energieverbruik verminderen en de operationele kosten verlagen.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com