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飞轮-动能

飞轮中储存的动能——转动惯量。

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采用飞轮可以平滑能量波动,使间歇运转的机器能量流更加均匀。飞轮用于大多数燃烧活塞发动机。欧宝娱乐海南彩业项目

能量以动能的形式机械地储存在飞轮中。

动能

飞轮的动能可以表示为

Ef= 1/2 I ω2(1)

在哪里

Ef=飞轮动能(Nm,焦耳,ft lb)

我=惯性矩(公斤米2, lb ft2

ω =角速度(nba直播欧宝 /秒)

角速度-转换单位

  • 1 rad = 360o/ 2 π =~ 57.29578o
  • 1 rad/s = 9.55 rev/min (rpm) = 0.159 rev/s (rps)

惯性矩

转动惯量是刚体转动惯量的量化,可以表示为

I = k m r2(2)

在哪里

k =惯性常数-取决于飞轮的形状

M =飞轮质量(kg, lb

R =半径(m, ft)

几种常见飞轮的惯性常数

  • 车轮装载在边缘像自行车轮胎-k = 1
  • 均匀厚度的扁平实心圆盘K = 0.606
  • 带中心孔的平盘K = ~0.3
  • 实心球-K = 2/5
  • 薄的边缘- k = 0.5
  • 径向杆- k = 1/3
  • 圆形刷-K = 1/3
  • 薄壁空心球K = 2/3
  • 细长的矩形棒——K = 1/2

转动惯量-转换单位

  • 1kg m2= 10000千克厘米2= 54675盎司2= 3417.2磅2= 23.73磅英尺2

飞轮转子材料

材料 密度
(公斤/米3.

负载计算器!
设计压力
MPa)
具体的能源
千瓦时/公斤
铝合金 2700
桦木胶合板 700 30.
复合碳纤维- 40%环氧树脂 1550 750 0.052
e -玻璃纤维- 40%环氧树脂 1900 250 0.014
凯夫拉纤维- 40%环氧树脂 1400 1000 0.076
马氏体时效钢 8000 900 0.024
钛合金 4500 650 0.031
“超级纸” 1100
S-glass纤维/环氧树脂 1900 350 0.020
  • 1 MPa = 106Pa = 106N / m2= 145 psi
  • 马氏体时效钢是无碳铁镍合金,添加钴、钼、钛和铝。马氏体时效一词来源于强化机制,即将合金转变为马氏体,随后进行时效硬化。

例子-能量在一个旋转的自行车车轮

一个典型的26英寸自行车轮辋直径为559毫米(22.0”)轮胎外径约为26.2"(665毫米).为了计算,我们用半径-来近似r-的车轮

R = ((665 mm) + (559 mm) / 2) / 2

= 306毫米

= 0.306米

车轮与轮胎的重量是2.3公斤惯性常数是K = 1

车轮的转动惯量可以计算出来

I = (1) (2.3 kg) (0.306 m)2

= 0.22公斤米2

自行车的速度是25公里/小时6.94米/秒).车轮圆周速度(rps,转数/秒)- n石头剪刀-可计算为

n石头剪刀= (6.94 m/s) / (2 π (0.665 m) / 2)

= 3.32革命/秒

车轮的角速度可以计算为

ω = (3.32革命/s) (2 π rad/革命

= 20.9 rad/s

然后,可以计算出旋转自行车车轮的动能

Ef= 0.5 (0.22公斤米2) (20.9 rad /秒2

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2
英国《金融时报》2
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3.
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N
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公里/小时
英尺/分钟
英尺/秒
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