КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ

КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ (кпд), характеристика эффективности системы (устройства,
машины) в отношении преобразования или передачи энергии; определяется отношением
полезно использованной энергии к суммарному количеству энергии, полученному
системой; обозначается обычно n = W

В электрич.
двигателях кпд - отношение совершаемой (полезной) меха-нич. работы к электрич.
энергии, получаемой от источника; в тепловых двигателях - отношение полезной
механич. работы к затрачиваемому количеству теплоты; в электрич. трансформаторах
- отношение электромагнитной энергии, получаемой во вторичной обмотке,
к энергии, потребляемой первичной обмоткой. Для вычисления кпд разные виды
энергии и механич. работа выражаются в одинаковых единицах на основе механического
эквивалента теплоты и др. аналогичных соотношений. В силу своей общности
понятие кпд позволяет сравнивать и оценивать с единой точки зрения такие
различные системы, как атомные реакторы, электрические генераторы и двигатели,
теплоэнергетич. установки, полупроводниковые приборы, биологич. объекты
и т. д.

Из-за неизбежных
потерь энергии на трение, на нагревание окружающих тел и т. п. кпд всегда
меньше единицы. Соответственно этому кпд выражается в долях затрачиваемой
энергии, т. е. в виде правильной дроби или в процентах, и является безразмерной
величиной. Кпд тепловых электростанций достигает 35-40% , двигателей
внутреннего сгорания - 40-50%, динамомашин и генераторов большой
мощности - 95% , трансформаторов - 98%. Кпд процесса фотосинтеза
составляет
обычно 6-8%, у хлореллы он достигает 20-25% .
У тепловых
двигателей в силу второго начала термодинамики кпд имеет верх, предел,
определяемый особенностями термодина-мич. цикла (кругового процесса),
к-рый
совершает рабочее вещество. Наибольшим кпд обладает
Карт цикл.

Различают кпд
отдельного элемента (ступени) машины или устройства и кпд, характеризующий
всю цепь преобразований энергии в системе. Кпд первого типа в соответствии
с характером преобразования энергии может быть механич., термич. и т. д.
Ко второму типу относятся общий, экономич., технич. и др. виды кпд. Общий
кпд системы равен произведению частных кпд, или кпд ступеней.

В технич. литературе
кпд иногда определяют т. о., что он может оказаться больше единицы. Подобная
ситуация возникает, если определять кпд отношением Wгде Wпол -- используемая энергия, получаемая на "выходе" системы,
Wчасть, для получения к-рой производятся реальные затраты. Напр., при работе
полупроводниковых термоэлектрич. обогревателей (тепловых насосов) затрата
электроэнергии меньше количества теплоты, выделяемой термоэлементом. Избыток
энергии черпается из окружающей среды. При этом, хотя истинный кпд установки
меньше единицы, рассмотренный кпд n = Wможет оказаться больше единицы.

Лит ..-Артоболевский
И. И., Теория механизмов и машин, 2 изд., М.- Л., 1952; Общая теплотехника,
под ред.

С. Я. Корницкого
и Я. М. Рубинштейна, 2 изд., М.-Л., 1952; Общая электротехника, М.-Л.,1951;
ВукаловичМ. П., Новиков И. И., Техническая термодинамика, 14 изд., М.,
1968.