1. Frottement:
* Friction coulissante: Lorsque les surfaces se frottent les unes contre les autres, l'énergie est perdue sous forme de chaleur en raison de la résistance entre les surfaces. Cela se produit dans les roulements, les engrenages et autres pièces mobiles.
* Friction roulante: Même lorsque les objets roulent, une certaine énergie est perdue en raison de la déformation et de la génération de chaleur dans les surfaces de roulement.
* frottement fluide: Les liquides en mouvement, comme l'air ou l'eau, créent une résistance et générer de la chaleur. Cela se voit dans les pompes, les turbines et les véhicules en mouvement.
2. Perte de chaleur:
* conduction: La chaleur peut transférer par contact direct, comme d'un bloc moteur chaud à l'air environnant.
* Convection: Transfert de chaleur par le mouvement des fluides. Par exemple, l'air chaud s'élevant d'une machine.
* Radiation: Transfert de chaleur par des ondes électromagnétiques. Ceci est important dans les machines avec des composants chauds.
3. Résistance électrique:
* Joule Heating: Lorsque le courant traverse un conducteur, une certaine énergie est perdue comme chaleur due à la résistance. Ceci est particulièrement significatif dans les moteurs électriques, les transformateurs et les fils.
4. Inefficacités dans les processus de conversion:
* mécanique à électrique: Les générateurs et les alternateurs convertissent l'énergie mécanique en énergie électrique, mais ce processus n'est pas efficace à 100%.
* électrique à mécanique: Les moteurs convertissent l'énergie électrique en énergie mécanique, mais une certaine énergie est perdue dans le processus.
* chimique à mécanique: Les moteurs à combustion interne convertissent l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique, avec des pertes d'énergie importantes sous forme de chaleur et de carburant non brûlé.
5. Sound et vibration:
* Énergie acoustique: Les pièces mobiles peuvent créer du bruit, qui est une forme de perte d'énergie.
* Vibrations: Les vibrations dans la machine peuvent entraîner une perte d'énergie par le frottement interne et la production de chaleur.
6. Hystérésis magnétique:
* Dans les systèmes magnétiques, comme les moteurs et les générateurs, une certaine énergie est perdue en raison de la re-magnétisation des matériaux magnétiques pendant chaque cycle.
7. Fuite:
* fuite de fluide: La fuite dans les systèmes hydrauliques, les pompes ou les compresseurs entraîne une perte d'énergie.
* fuite d'air: Les fuites d'air dans les systèmes d'air comprimé peuvent entraîner des pertes d'énergie importantes.
8. Autres pertes:
* usure: À mesure que les machines vieillissent, l'usure peut augmenter les frictions et réduire l'efficacité.
* désalignement: Un mauvais alignement des composants peut augmenter la friction et entraîner une perte d'énergie.
* Lubrification: Une lubrification insuffisante ou incorrecte peut entraîner une augmentation des frictions et des usages.
Minimiser les pertes d'énergie:
Il est essentiel de comprendre ces pertes d'énergie pour concevoir des machines efficaces. Les ingénieurs utilisent diverses techniques pour réduire la perte d'énergie, comme:
* Lubrification: L'utilisation de lubrifiants appropriés réduit la friction.
* Sélection des matériaux: Choisir des matériaux avec des coefficients à faible frottement.
* Optimisation de conception: Améliorer les formes des composants et réduire les zones de contact.
* Isolation thermique: Réduire la perte de chaleur par l'isolation.
* Systèmes de conversion efficaces: En utilisant des moteurs à haut rendement, des générateurs et d'autres systèmes de conversion.
En minimisant ces pertes, les ingénieurs peuvent améliorer l'efficacité de la machine, réduire la consommation d'énergie et réduire les coûts opérationnels.
