الكفاءة الميكانيكية

في الهندسة الميكانيكية ، تُعرَّف الكفاءة الميكانيكية بأنها نسبة لا بُعدية تقيس كفاءة الآلية أو الآلة في تحويل الطاقة المُدخلة إلى طاقة مُخرَجة. الآلة عبارة عن وصلة ميكانيكية تُطبَّق فيها قوة عند نقطة ما، وتبذل هذه القوة شغلاً لتحريك حمل عند نقطة أخرى. في أي لحظة ، تكون الطاقة المُدخلة إلى الآلة مساوية لقوة الإدخال مضروبة في سرعة نقطة الإدخال، وبالمثل، تكون الطاقة المُخرَجة مساوية للقوة المؤثرة على الحمل مضروبة في سرعة الحمل. الكفاءة الميكانيكية للآلة (والتي يُرمز لها غالبًا بالحرف اليوناني إيتا η ) هي عدد لا بُعدي يتراوح بين 0 و1، وهي النسبة بين الطاقة المُخرَجة للآلة والطاقة المُدخلة إليها ^{[ 1 ].}

$${\displaystyle \eta ={\frac {\text{مخرجات الطاقة}}{\text{مدخلات الطاقة}}}}$$

بما أن الآلة لا تحتوي على مصدر للطاقة، ولا يمكنها تخزين الطاقة، فمن قانون حفظ الطاقة ، لا يمكن أن يكون ناتج الطاقة للآلة أكبر من مدخلاتها، وبالتالي لا يمكن أن تكون الكفاءة أكبر من 1.

تفقد جميع الآلات الحقيقية الطاقة بسبب الاحتكاك ؛ وتتبدد هذه الطاقة على شكل حرارة. لذلك، يكون ناتج الطاقة فيها أقل من مدخلاتها.

$${\displaystyle {\text{مخرجات الطاقة}}={\text{مدخلات الطاقة}}-{\text{فقد الطاقة الاحتكاكي}}}$$

لذلك، فإن كفاءة جميع الآلات الحقيقية أقل من 1. وتسمى الآلة الافتراضية الخالية من الاحتكاك بالآلة المثالية ؛ ولن يكون لهذه الآلة أي خسائر في الطاقة، وبالتالي فإن قدرة خرجها ستساوي قدرة دخلها، وستكون كفاءتها 1 (100٪).

بالنسبة لتوربينات الطاقة الكهرومائية، يُشار إلى الكفاءة بالكفاءة الهيدروليكية. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

• الميزة الميكانيكية
• الكفاءة الحرارية
• الكفاءة الكهربائية
• محرك الاحتراق الداخلي
• محرك كهربائي
• نسبة السرعة