什么是热能与动力工程?
能量利用与转换:就现有的能量转换与利用技术而言,能源资源中除水力、潮汐能、风能等少数能源外,基本上都是直接地以热能的形式利用或间接地将热能转换成其他的能量形式进行多种方式的利用,如煤炭、石油一类矿物燃料的能源资源,可以通过燃烧将化学能转变成热能直接加以利用,或通过热力发动机转换成机械能,或再通过发电机转换成电能。工业电炉、烘干、供暖属于热能的直接利用。人类需要的能源形式:主要有电能、热(冷)能、机械能等。热能是能量的一种基本形式。物体宏观运动所具有的能量称为机械能。电能是电荷的流动或聚集而具有的作功能力。人们从自然界获得的能源:一次能源:自然界中存在的天然能源。如化石燃料、核燃料、太阳能、水力、风能、 地热、海洋能、生物质能等。热能转变成机械能的途径:热动力装置:热动力装置主要有两大类:一种是以燃烧产生的燃气直接进入发动机进行能量转换,如内燃机和燃气轮机等;另一种则首先将燃料燃烧产生的热能传递给某种液体使其汽化,然后将蒸汽导入发动机进行热功转换,如蒸汽机和汽轮机等。工质:实现热能和机械能相互转化的媒介物质称为工质。工质是完成热功转换所必需的载体。内燃机及燃气轮机装置中的工质为空气和燃气;蒸汽机和汽轮机装置中的工质为水蒸汽。工质的选择:热力学中热能与机械能之间的相互转换是通过物质的体积变化来实现的,常选气态物质作为工质。热力系与热力系的分类:热力系:具体制定的热力学研究对象。按热力系与外界进行物质交换的情况分:闭口系:系统与外界无物质交换,即无物质穿过边界。开口系:系统与外界有物质交换,即有物质穿过边界。绝热系:系统与外界无热交换。孤立系:系统与外界无任何相互作用,既没有物质穿过边界,也不与外界发生任何形式的能量交换。功和热量:热力系统在实施热力过程时,与外界发生能量交换只要是作功和传热两种形式。功是热力系与外界交换机械能的量度;热量是热力系与外界交换热能的量度。理想气体:是一种假象的气体模型,气体分子是一些弹性的、不占体积的质点,分子之间没有相互作用力。工程中常用的氧气、氮气、氢气、一氧化碳等及其混合气体、燃气、烟气等工质,在通常使用的温度、压力下都可作为理想气体处理。热力学第一定律:热能和机械能在转移和转换的过程中,能量的总量必定守恒。热力学第一定律是能量转换和守恒定律在热力学上的应用,确定了热能和机械能之间的相互转换的数量关系。热力学第二定律:不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。热力学第二定律的实质:能量是有品质高低之分的。如:机械能的品质高于热能;高温热能的品质高于低温热能。定律的实质:能量贬值原理,也就是说在能量的传递与转化的过程中,能量的品质只能降低不能提高。传热学是研究热量传递规律的学科。物体内只要存在温差,就有热量从物体的高温部分传向低温部分;物体之间存在温差时,热量就会自发的从高温物体传向低温物体。热量传递的三种基本方式:导热(热传导):物体各部分之间不发生相对位移时,依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称导热。如:固体与固体之间及固体内部的热量传递。对流:是指由于流体的宏观运动,从而使流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。热辐射:由热运动产生的,以电磁波形式传递的能量。黑体:是指能吸收投入到其面上的所有热辐射能的物体,是一种科学假想的物体,现实生活中是不存在的。但却可以人工制造出近似的人工黑体。生物质能:是蕴藏生物质中的能量,是绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量。
1、做空分工程师,最好掌握流体力学,热力学,过程设别设计等这几个方面, 当然对常规的压力,温度,力等都要有基础知识。
2、空分简单地说,就是用来把空气中的各组份气体分离,生产氧气、氮气和氩气的一套工业设备。还有稀有气体氦、氖、氩、氪、氙、氡等。
3、工程师指具有从事工程系统操作、设计、管理、评估能力的人员。工程师的称谓,通常只用于在工程学其中一个范畴持有专业性学位或相等工作经验的人士。
总之,空分设备是一个系统工程,很难简单的说具体应该怎么学习。 我认为最重要的是首先搞懂流程和原理,然后平时有任何机会都不要放过。真正的知识往往都是平时小事情积累起来的,而不是靠所谓的培训或脱产学习的。
一般空分人主要是热能与动力工程专业或者化工专业
基础理论课大同小异,主要还是得从实践工作中成长
专业课程:热工基础 传热与传质流体力学 自动检测与控制
动力机械 低温工艺与装置
基础动力可以理解为汽车的加速度,基础动力越高,车子达到最高速度所需要的时间越短,越好的车基础动力越高,对应的优点有起步快,过弯后恢复速度快,碰撞后再次起跑的速度更高。数据上每增加一点基础动力对平跑速度的加成大概是0.03。
氮气动力是提升赛车释放氮气时的加速度,不影响任何情况下氮气的最大速度和时长,也不影响加速带上的氮气属性。简单理解为施放氮气时候的加速度,能让车子在施放氮气时候跑得更快。数据上每增加一点氮气动力大概对cww极限速度的加成是0.1。
扩展资料改装车子时候,氮气动力的提升比基础动力的提升收益更加明显,因为QQ飞车的地图多以弯道比拼来拉开差距,过弯漂移能继续氮气再于直线施放氮气加速。收益明显主要是因为数据上的收益高,同时因为碰撞后可以使用碰撞断漂来提升起跑速度。
通过改装来提升车子的基础动力和氮气动力,不同的车子对应的初始数据也不一样,改装车子要么突出其强劲之处,要么平均每个数据值。不过提升基础动力和氮气动力在实战中也是无法跑得比极限速度快,所以车子的底子好,极限速度高是最好的基础。
《速度与激情》是一部以飙车为题材的电影,电影中除了各种原厂跑车外,还有一些强力改装车,改装车中除了常规的涡轮、机械增压技术,另外就是无比逆天的氮气加速。例如在《速度与激情5》中最后那辆经过改装的道奇Charger SRT8,在摁下一个神奇的按钮后就能拖动一个装满钱的金库到处跑。然而突然有一天,在娱乐赛车游戏开发者发现现实生活中确实有这么一种被称为“氮气加速”的技术之后,这个东西就被迅速神化了,让其拥有瞬间加速,甚至速度能够比肩火箭弹,无视摩擦等神奇功效。那么,现实生活中的氮气加速有这样神奇的功效吗?
首先纠正一下,所谓的氮气加速使用的并不是氮气。作为一台正常的发动机,空气中占3/4的氮气并不能提升引擎的动力,因为它既不能燃烧也不能助燃。所谓的氮气加速实际上使用的气体是一氧化二氮(N2O),俗称"笑气",因为有轻微甜味能使人发笑而得名,曾被用于麻醉。该气体在常温下稳定,高温下分解成的氮气和氧气,可以增加燃料燃烧的完整度,提升动力。氮气加速与涡轮增压和机械增压一样,都是为了增加混合气中的氧气含量,提升燃烧效率从而增加功率输出,不同的是,NOS是直接利用氧化物,而增压则是通过外力增加空气密度来达到目的的。早在二战时期,德国空军就曾使用过这项技术,而现在我们在电影中看到的氮气加速(Nitrous Oxide System,简称为NOS,即氮气加速系统)主要是指由美国霍利公司开发生产的产品。大部分用于目前世界直线加速赛中的瞬间提高大比率马力。下面让我们来看一下这套系统的玄机。
作为一套完整的动力提升系统,氮气加速系统中除了N2O之外,系统还由气罐、电磁阀、喷嘴、启动关、专用的氮气管路、保险、继电器、净化过滤器和铱合金火花塞等组成。
作为这套系统名称直接来源的“氮气”自然是储存在气罐中的。这种气罐与大家平时所见的煤气罐、灭火器罐一样,是一个填充气体的钢制容器,除了彼此在外观尺寸上的区别,氮气罐也有空重、总重以及瓶内压力等规格;一个储存N2O的专用储气罐净重约6.7kg,充满N2O后约11kg。按照每次使用1分钟来算,一瓶气可以用3538次。在使用这套系统之前自然会先被充满氮气,一般来说,一个气罐加气压力高于342公斤每立方分米时,N2O就会从气态变成液态,放热并降温到零下127度。而当需要用到N2O时,它会先变成气态再反应。这个过程需要吸收大量的热量,使进入气缸的氧气密度增加,单单是这个降温的过程就可以增加6%的马力,根据一辆夏利2000的实际使用情况,其1.342L的8A发动机在加装NOS后,其0-100km/h加速时间减少了23%,而功率提升了21kw,这几乎是8A发动机1/3的最大功率,这样的功率提升还是相当可观的。
想要把一氧化氮送进气缸内是需要一个叫喷嘴的装置的,NOS系统中的喷嘴如同引擎供油系统中的喷油嘴,喷嘴口径越大,喷出的气体量就越多,对于马力的助益也相对越大;像喷油嘴一样,喷嘴也分为单点喷射(SPI)与多点喷射(MPI)两种。单点喷嘴的位置位于节气门的前部,特点是布局简单,但控制精度差。多点喷嘴的位置位于进气歧管上,这样控制精度就可以较高,但是为了加装喷嘴就要在歧管上钻孔,加工喷嘴孔在做功时,引擎与缸内零件都会受到极大损害,一般用于职业赛车改装,常用于世界直线加速赛。另外,除了单点与多点的分别之外,喷嘴也有“干湿”之分。
“干”是指干式喷嘴,即只是喷N2O;“湿”是指湿式喷嘴,即是将N2O与燃油同时喷进气缸,所以这类喷嘴需要额外多搭一条油管进入气管道里,因此湿式系统所使用的喷嘴通常采用"丫"字形设计,两条管路平时相互独立,靠电磁阀来控制开闭。就改装效果来说,湿式系统比干式系统更能精准地控制油气混合比,因此也可以使用大流量喷嘴,这样马力的提升幅度也会更大。除此之外,由于NOS提供了额外的助燃氧气,所以还要对电子控制单元(ECU)进行重新设计,主要是要相应增加与之配合的喷油量。
在上一段中,我们提到了电磁阀,电磁阀是控制喷嘴作动的重要组件,因为NOS的喷射原理是利用瓶内压力将气体灌入引擎,因此在气瓶和喷嘴之间必须装设一个控制器,以控制气体的喷否,电磁阀的精准性相当重要,因为NOS必须在节气门全开的状态下喷射,如果在节气门开启角度不足或是已经关闭时继续供给,将造成一氧化二氮逆流,严重者甚至会出现回火,这时候流量计或空气芯就很容易损坏。启动开关则是提供指令,让电磁阀作动的重要部品,一般大多装设在油门踏板正下方,或是节气门拉线的末端位置,不过也会利用节气门电压以感测油门开度,让驾驶者在油门全开之际一并启动NOS。
其实在NOS系统中,除了上述主要结构以及气罐本身的开关外,还必须另外装设一道或二道安全开关,否则长时间使用NOS会导致燃烧室压力过大,温度也会急剧升高。举个例子,在电影中,主角多米尼克的练习用车三菱Eclipse,由于疯狂地使用N20差点把引擎废掉。所以通常是将NOS视作"最后阶段",或是在"重要关头"时才使用。而为了使 NOS在平常处于关闭状态,安全开关就显得格外重要。
氮气加速系统能够瞬间较大幅度提升发动机的输出功率,这似乎可以给我们一些运动激情,但是还是建议大家不要进行这等程度的改装。首先,加装氮气加速系统不仅仅要对引擎部件进行强化(强化程度甚于在自然吸气的基础上加装涡轮增压或机械增压),更要对整车的各个部位进行强化,涉及的工程量相当巨大。再次,氮气加速系统的使用对发动机的损耗是很大的,一氧化二氮在高温时分解出的氮气因为高压缩,所以它的膨胀度也很高,不是什么车都可以用的,对于普通锻造的活塞和气缸等部件,在氮气的促使下以热膨胀高速运行,对于很多引擎在设计时没估计到会有如此高速及膨胀度,引擎宽容度很有限,会出现活塞和缸壁刮伤、硬顶胀(冷缩后造成密封问题)、烧缸(机油膜破裂)等情况,严重还会顶缸自爆。此外,如果NOS系统的氧气含量过高,无论燃油的标号有多高都会发生爆震,所以出于安全的考虑,NOS系统使用时间最好不要超过10S。因为长时间使用NOS喷射,可以使发动机气缸的内缸压过大,超出发动机的承受能力,造成内壁磨损严重,最终引起爆缸的严重后果。
氮气加速系统对动力的提升是相当可观的,在电影《速度与激情1》中,一辆加装了NOS及N20系统的品牌捷达车虽然落败,但能挑战装有N2O的本田S2000就已经证明了这套系统的威力。在两支强大的涡轮和氮气加速系统的双重作用下,一台日产GTR-R34可以爆发出1500匹的马力!
(作者:李星明)
为何将一氧化二氮送入引擎就能提升动力?一氧化二氮受热之后会分解成两个氮分子,以及一个氧分子,其中的氧分子就可以增加混合气中氧分子的浓度,令混合器的爆炸压力更为强大。一氧化二氮又称为氧化亚氮,坊间则是有不少人习惯以『笑气,称之,这是因为一氧化二氮和医学上广泛使用在麻醉用途的气体相当近似,所以『笑气,这个昵称也正是由此而来.
NOS的形式
NOS是以一氧化二氮灌入引擎后提升爆发力,因此在改装NOS时至少必须包含以下几项硬体,分别是气瓶、喷嘴、电磁阀以及启动开关。
气瓶就是填充一氧化二氮的钢制容器,除了外观尺寸上的分别,亦有空重、总重以及瓶内压力等规格喷嘴如同引擎供油系统中的喷油嘴,喷嘴口径越大,喷出的气体量就越多,对於马力的助益也相对越大;电磁阀是控制喷嘴作动的重要元件,因为NOS的喷射原理是利用瓶内压力将气体灌入引擎,因此在气瓶和喷嘴之间必须装设一个控制器,以控制气体的喷射竺否;启动开关则是提供指令让电磁阀作动的重要部品,一般大多装设在油门踏板正下方,或是节气门拉线的末端位置,不过也有利用节气门电压以感测油门开度,让驾驶者在油门全开之际一并启动NOS。
不过除了上述四项主要结构,其实在NOS系统中,除了气瓶本身的开关外,还必须另外装设一或二道安全开关,否则长时间使用NOS会导致燃烧室压力过大,温度也会急剧升高,以一般通常是将NOS视作"最后阶段",或是在"重要关头"才使用而为了使NOS在平常处於Off状太安全开关就显得格外重要。
基於安全性的考量,一般建议词最好不要连续使用超过1分钟,月引擎承受过大负荷而受损。除调外,喷嘴的装设位置和电磁阀的控制精准性也不容忽视。喷嘴的位置会影响气体流速和雾化效果,所以一般多半装设在距离节气门15—3Ocm处;电磁阀的精准性则相当重要,因为N0S必须在节气门全开的状态下喷射,如果在节气门开启角度不足或是已经关闭时继续供给,将造成一氧化二氮逆流,严重者甚至会出现回火现卜这时候流量计或空气芯就很容易损坏.
关於NOS的改装形式,基本上可以大分为"乾式",与"湿式"两种,乾式是指单纯喷射气体,湿式则是除了气体之外还包括了燃油,因此湿式系统所使用的喷嘴通常为"丫"字形设计,也就是将一氧化二氮与燃油同时喷入燃烧室。就改装效果来说,比乾式系统更能精准控制油气混合此,因此也可以使用大流量喷嘴,马力的提升幅度也更大。
除了乾式和湿式之外,依照喷嘴装设的位置,NOS还可以分成单点与多点两种喷射形式。单点所指的是喷嘴装设在节气门前方的进气管路上,国内改装店家多半是采取这种方式;多点则是由数个喷嘴所构成,位置多半是装设在进气歧管上,也就是针对每只歧管个别加装上独立的喷
嘴,多点直喷式在美国Drag职业赛车上相当常见,改装效果也比起单点形式更为优异,不过由於歧管必须钻孔加工,而且作动时引擎会承受极大负荷,也更容易造成缸内部品的伤害,因此较少用在一般道路版的NOS改装上.
ZEX是来自美国的产品,最大特色在於电磁阀可以撷取进气歧管的压力参数,在与汽油压力阀相连接后,在系统作动时提高燃压,因此可以更进一步确保引擎的油气混合比。ZEX除了提供乾式系统外,也有湿式及多点直喷的高阶产品,而且每组套件中部包含了不同喷射量的喷嘴,因此可以依照改装条件调校出不同的马力增幅。
氮气用于液压机升降的工作原理:
根据变压吸附原理,采用高品质的碳分子筛作为吸附剂,在一定的压力下,从空气中制取氮气。经过纯化干燥的压缩空气,在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。由于空气动力学效应,氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氮,氧被碳分子筛优先吸附,氮在气相中被富集起来,形成成品氮气。然后经减压至常压,吸附剂脱附所吸附的氧气等杂质,实现再生。一般在系统中设置两个吸附塔,一塔吸附产氮,另一塔脱附再生,通过PLC程序控制器控制气动阀的启闭,使两塔交替循环,以实现连续生产高品质氮气之目的。整套系统由以下部件组成:压缩空气净化组件、空气储罐、氧氮分离装置、氮气缓冲罐。
液压机简介:液压机是一种以液体为工作介质,根据帕斯卡原理制成的用于传递能量以实现各种工艺的机器。液压机一般由本机(主机)、动力系统及液压控制系统三部分组成。液压机分类有阀门液压机,液体液压机,工程液压机。
氮气是不能加速的
加速的应该是一种叫做N2O的物质
专业的是氮氧增压
氮氧增压
氮气增压就是一般所谓的NOS,而NOS则是由"NitrousOxide System",缩写而来,不过NOS究竟是什么呢?简单的说,就是一种将一氧化二氮(N20)强制灌入引擎中的系统。要使引擎产生更大的动力,就要让引擎吸入更多空气,并且搭配上适当比例的燃油,藉此产生更高的油气爆发效率,turbo或Super Charger这一类增压系统,即是用增压器来将空气压缩后送入引擎,才得以在排气量不变的情况下,令引擎产生更大的动力。NOS改装的基本原理也是如此,只不过NOS的结构上简单许多,而且NOS并非只是单纯的压缩空气,而是透过前面提到的一氧化二氮令引擎发挥更大效率。
为何将一氧化二氮送入引擎就能提升动力?一氧化二氮受热之后会分解成两个氮分子,以及一个氧分子,其中的氧分子就可以增加混合气中氧分子的浓度,令混合器的爆炸压力更为强大。一氧化二氮又称为氧化亚氮,坊间则是有不少人习惯以笑气,称之,这是因为一氧化二氮和医学上广泛使用在麻醉用途的气体相当近似,所以笑气,这个昵称也正是由此而来.
NOS的形式
NOS是以一氧化二氮灌入引擎后提升爆发力,因此在改装NOS时至少必须包含以下几项硬体,分别是气瓶、喷嘴、电磁阀以及启动开关。
气瓶就是填充一氧化二氮的钢制容器,除了外观尺寸上的分别,亦有空重、总重以及瓶内压力等规格喷嘴如同引擎供油系统中的喷油嘴,喷嘴口径越大,喷出的气体量就越多,对于马力的助益也相对越大;电磁阀是控制喷嘴作动的重要组件,因为NOS的喷射原理是利用瓶内压力将气体灌入引擎,因此在气瓶和喷嘴之间必须装设一个控制器,以控制气体的喷射竺否;启动开关则是提供指令让电磁阀作动的重要部品,一般大多装设在油门踏板正下方,或是节气门拉线的末端位置,不过也有利用节气门电压以感测油门开度,让驾驶者在油门全开之际一并启动NOS。
不过除了上述四项主要结构,其实在NOS系统中,除了气瓶本身的开关外,还必须另外装设一或二道安全开关,否则长时间使用NOS会导致燃烧室压力过大,温度也会急剧升高,以一般通常是将NOS视作"最后阶段",或是在"重要关头"才使用而为了使NOS在平常处于Off状太安全开关就显得格外重要。
基于安全性的考量,一般建议词最好不要连续使用超过1分钟,月引擎承受过大负荷而受损。除调外,喷嘴的装设位置和电磁阀的控制精准性也不容忽视。喷嘴的位置会影响气体流速和雾化效果,所以一般多半装设在距离节气门15—3Ocm处;电磁阀的精准性则相当重要,因为N0S必须在节气门全开的状态下喷射,如果在节气门开启角度不足或是已经关闭时继续供给,将造成一氧化二氮逆流,严重者甚至会出现回火现卜这时候流量计或空气芯就很容易损坏.
关于NOS的改装形式,基本上可以大分为"干式",与"湿式"两种,干式是指单纯喷射气体,湿式则是除了气体之外还包括了燃油,因此湿式系统所使用的喷嘴通常为"丫"字形设计,也就是将一氧化二氮与燃油同时喷入燃烧室。就改装效果来说,比干式系统更能精准控制油气混合此,因此也可以使用大流量喷嘴,马力的提升幅度也更大。
除了干式和湿式之外,依照喷嘴装设的位置,NOS还可以分成单点与多点两种喷射形式。单点所指的是喷嘴装设在节气门前方的进气管路上,国内改装店家多半是采取这种方式;多点则是由数个喷嘴所构成,位置多半是装设在进气歧管上,也就是针对每只歧管个别加装上独立的喷嘴,多点直喷式在美国Drag职业赛车上相当常见,改装效果也比起单点形式更为优异,不过由于歧管必须钻孔加工,而且作动时引擎会承受极大负荷,也更容易造成缸内部品的伤害,因此较少用在一般道路版的NOS改装上.
事实上氮气加速的效果并非很明显,起码是没有游戏和电影中那样夸张,他所带来的短时加速在竞速中基本上起不到决定性的作用,而且很危险,而且对引擎不好~我见过一辆装了这个东东的富士-翼豹,很COOL的