韓奇

摘要：機械功又可以簡稱為功，它在熱能與動力工程中的應(yīng)用是十分廣泛的，可以說幾乎涉及到所有用得到的領(lǐng)域中，這樣寬廣的應(yīng)用范圍與其自身的特性有著密不可分的聯(lián)系，它之所以能夠如此廣泛的被應(yīng)用就是因為它能夠發(fā)揮出省力或者省距離的作用，這樣的作用可以讓工程的成本以及效率都能得到有效的優(yōu)化。為了讓機械功能夠在熱能與動力工程中發(fā)揮出更加完善的作用，就需要對其具體應(yīng)用進行深入性的研究，以此來找到能使其更加優(yōu)化的方法。

關(guān)鍵詞：機械功；熱能與動力功能；應(yīng)用優(yōu)化

機械功能使用的范圍是特別寬廣的，它在熱能與動力工程中的具體應(yīng)用表現(xiàn)形式有流動功、體積功、軸功等。本身熱能與動力工程所涉及到的范圍就比較廣闊，這就造成其發(fā)展性比較的復(fù)雜，在這個發(fā)展的過程中還要兼具各種新能源的開發(fā)與使用，以此來不斷的提高其應(yīng)用的價值，自然這樣的發(fā)展也是為了能夠更好的實現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展進程。想要快速的發(fā)展就必須要融合各種技術(shù)與知識，但是這樣就會增加成本的投入，這樣就很難實現(xiàn)效率提高的同時有效的節(jié)約成本。通過對機械功深入性的研究來減少其額外功并增加有用功，如此來讓熱能與動力工程快速的發(fā)展。

一、常見機械功特點與物理意義

（一）體積功以及其物理意義

體積功主要分為膨脹功和壓縮功，一般來說它都是通過某種系統(tǒng)來發(fā)生相應(yīng)的體積變化，由體積改變來對外做出一定的功。膨脹功是指機械設(shè)備在將熱能轉(zhuǎn)化為機械能時，要利用工質(zhì)來發(fā)生體積的膨脹完成的，不過在這個過程中，工質(zhì)要是發(fā)生了體積膨脹那么對外做的就是膨脹功。與此相反的，機械設(shè)備在將機械能轉(zhuǎn)化為熱能的過程中外界對工質(zhì)作一定的功，那么其自身體積呈現(xiàn)壓縮變小，這樣工質(zhì)自身就具備了熱能，在外呈現(xiàn)的就是壓縮功。

（二）流動功以及物理意義

流動功在系統(tǒng)中存在的條件就是系統(tǒng)保持開口狀態(tài)且還要保持運行的狀態(tài)，這樣才能產(chǎn)生流動功。流動功其實就是輸入推動功以及相應(yīng)的輸出推動功之間所存在的差值，也被稱為推動功。這種功一般情況都是存在開口體系中，它的大小主要就是對相應(yīng)的流體參數(shù)的確定來確定，有時我們也會稱這種流動功為流動能，只有在流動的狀態(tài)下的工質(zhì)才會產(chǎn)生，若是處于閉口系統(tǒng)狀態(tài)的工質(zhì)是不可能產(chǎn)生相應(yīng)的流動功的。

（三）軸功以及物理意義

軸功主要是指工質(zhì)要在特定的裝置流過，這時與之相關(guān)的裝置以及裝置外的環(huán)境要進行一種交換所產(chǎn)生的機械功就是軸功。機械功正常情況下都是需要借助與之相關(guān)的轉(zhuǎn)軸，通過轉(zhuǎn)軸來進行能量的輸入與輸出，這樣所產(chǎn)生的機械能我們就稱之為軸功。

二、機械功在熱能與動力工程應(yīng)用中的現(xiàn)狀

（一）設(shè)備損耗大壽命短

熱能與動力工程的正常運作離不開一套完整的設(shè)備體系來支持的，這些設(shè)備也是功能能夠順利發(fā)展的基礎(chǔ)與推動力。機械功的實際使用更是離不開機械設(shè)備的支持，但是在實際的使用過程中卻有一個問題是不能忽視的，那就是設(shè)備使用率比較低而且壽命普遍比較短，這樣就會給整個工程造成比較沉重的成本負擔(dān)，直接導(dǎo)致工程的效率、質(zhì)量都無法得到保證。之所以產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象就是因為設(shè)備在進行維修的時候做的不夠細致，也就是所謂的定期潤滑工作沒有做好，這樣就是導(dǎo)致設(shè)備在進行高速運轉(zhuǎn)的過程中摩擦力以及所受到的阻力會不斷的變大，設(shè)備的磨損程度也在逐漸的增加，當(dāng)累計到一定的程度時，設(shè)備也就處于報廢狀態(tài)，不能在進行正常的生產(chǎn)運作。

（二）運行效率低質(zhì)量不高

熱能與動力工程在實際的運作過程中對于各種材料的選取以及相應(yīng)的運作效率等磨合都還存在比較大的問題，之所以會出現(xiàn)這種問題，就是因為在工程準備階段沒有做好相應(yīng)的準備工作，也就是實際的所需以及進展的內(nèi)容沒有進行詳細的信息歸納與總結(jié)，在這方面存在比較嚴重的延用現(xiàn)象，一旦延用現(xiàn)象出現(xiàn)那么就會與實際的狀況出現(xiàn)比較大的誤差，由此導(dǎo)致的機械功在熱能與動力工程中的應(yīng)用受到了限制不能使其得到很好的發(fā)展以及相應(yīng)的提高。

（三）機械功的利用效率比較低

機械功能否在實際的使用過程中發(fā)揮最大的作用取決于其阻力克服大小，也與其運作的距離有著直接性的關(guān)系。阻力大小與運作距離的乘積就是機械功所做的額外功大小，這直接就是體現(xiàn)其能量損失以及可調(diào)控的消耗量，不過這個問題在實際的設(shè)計中被考慮的不夠全面，對機械功的認識不夠準確也就不能準確的考慮相關(guān)的問題，這樣就會導(dǎo)致在實際的運作中機械功的額外功變大，其機械效率卻比較低，從整體來看是不利于工程的發(fā)展的。

三、機械功在熱能與動力工程中應(yīng)用優(yōu)化分析

（一）設(shè)備的優(yōu)化以及設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)性優(yōu)化

想要有效的提高機械功在熱能與動力工程中的使用效率就需要從其根本上進行優(yōu)化改進，這其中有效的措施之一就是設(shè)備的改進。設(shè)備的改進能在很大的程度上提高機械功的使用效率，尤其是整體設(shè)備的改進更是可以達到較好的效果。在進行設(shè)備改進的過程中要準確的找到設(shè)備磨損最嚴重地方，確定其不能進行修復(fù)就要進行及時的更換，若是有部分的零件損傷不嚴重則需要進行整修，必須要保證設(shè)備的完整性，這樣才能保證設(shè)備的先進性能得到有效的提高。通過科學(xué)的方式來有效的降低設(shè)備的摩擦力與阻力，對設(shè)備的檢修時間進行科學(xué)的規(guī)劃，這樣才能在設(shè)備性能提高的同時延長設(shè)備的使用壽命，設(shè)備使用壽命的延長對于成本的控制是十分有利的。

（二）材料的使用優(yōu)化

除了設(shè)備能對機械功使用效率產(chǎn)生影響以外，還有各種材料的使用也是對其使用效率產(chǎn)生因素之一。在熱能與動力工程進行運作之前有必要對涉及的各種材料進行綜合性的考慮，找出影響機械功效率不高的原因，然后提出相應(yīng)的具體解決方案。解決此種問題的關(guān)鍵就是針對實際的運作效率、流體屬性等各方面的要求來對各種信息進行有效而全面的整合，在此基礎(chǔ)上進行深入性的分析，要確保每種材料都能用在合適的地方，尤其是材料與物體之間的摩擦阻力狀況是否合適、需要承受的力大小是否在標準范圍內(nèi)，以此來判定材料的選取是否科學(xué)合適。經(jīng)過層層的篩選來找到最符合的材料用在工程中，這樣才能將機械功的使用效率發(fā)揮出來，通過材料的適用性也可以在一定程度上實現(xiàn)對成本的有效控制，讓整個工程的整體運作都得到有效的提高優(yōu)化，如此機械功在實際的操作運作中才能達到較為理想的優(yōu)化程度。

（三）設(shè)計的全面考慮優(yōu)化

機械功在熱能與動力工程中體現(xiàn)的使用優(yōu)化基礎(chǔ)就是整體性，也就是說并不能只針對個別的設(shè)備或材料進行優(yōu)化，而應(yīng)該在設(shè)計的最初就是從整體進行考慮，將各種影響因素進行優(yōu)化考慮，要保證每個設(shè)備都可以在獨立運行的狀態(tài)下與其它設(shè)備之間有著順暢的連接，這樣才能讓整個運作的整體性得到提高，在此狀態(tài)下機械功的具體情況就能進行全面化的分析與整理。在設(shè)計的過程中要格外的注意保證實際的運作需求，設(shè)備以及材料的運行情況，要保持各個方面的影響因素都考慮進去，在全面性考慮的基礎(chǔ)上進行科學(xué)的分析，這樣才設(shè)計時才能不會有疏漏的方面，也能更符合實際的需求。機械功的使用效率提高，是離不開完善的設(shè)計基礎(chǔ)的。

綜上所述，只有對不同的機械功進行熱能與動力工程的應(yīng)用分析，才能針對實際工程中出現(xiàn)的各種應(yīng)用問題進行有效的優(yōu)化，在這個優(yōu)化的過程中需要提高多少有用功來減少無用功取決于實際工程中需要解決的問題，這樣的優(yōu)化能夠在一定程度上將各種設(shè)備、材料等因素進行合理運用，最終來實現(xiàn)機械能利用率提高的目的。

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