马力
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马力(英语:horsepower,hp;德语:Pferdestärke,PS),俗称匹,是一个古老的功率单位。马力的定义有很多种,现今常用的两种马力为英制马力和公制马力:英制马力(hp)等于33,000 ft⋅lbf/min,约为745.7 W;公制马力(PS)等于75 kgf⋅m/s,约为735.5 W。
马力最初是由苏格兰工程师、蒸汽机改良者詹姆斯·瓦特所创设,用以比较蒸汽机和马的输出功率。后来马力也用来表示其它类型的活塞发动机、涡轮发动机和电动机的输出功率。今日除了航空、造船与汽车工业提及内燃机的功率、空调的制冷性能以外,在其他领域较为少用马力这个单位,而会使用标准的国际功率单位瓦特。
历史
蒸汽动力设备发明之后,如何比较蒸汽机和马等役用动物的输出成为一个问题。瓦特测定一匹马一个小时可以转动磨坊转盘144圈[1],转盘半径为12英尺,即马每分钟前进2.4 × 2π × 12英尺。同时,瓦特判断马的拉力为180磅力,因此,马的功率为:
将此数值向上取整,即得到33,000 ft⋅lbf/min。
定义
马力有以下几种现代常用的定义:
机械马力(mechanical horsepower) 英制马力(imperial horsepower) hp(I) |
≡ 33,000 ft⋅lbf/min = 550 ft⋅lbf/s |
公制马力(metric horsepower) PS hp(M) |
≡ 75 kgf⋅m/s ≡ 735.49875 W |
电气马力(electrical horsepower) hp(E) |
≡ 746 W |
锅炉马力(boiler horsepower) hp(S) |
≡ 33,475 BTU/h
= 9,809.5 W |
液压马力(hydraulic horsepower) | = 流量(US gal/min)× 压强(psi)× 7/12,000 = 550 ft⋅lbf/s |
不同的马力定义有时会以不同符号或后缀区别,例如:hp(I)代表英制马力(imperial horsepower)或称机械马力,PS或hp(M)代表公制马力(metric horsepower),hp(S)代表锅炉马力或称蒸气马力(steam horsepower),hp(E)代表电气马力(electrical horsepower)。
液压马力与机械马力其实是相等的。以上公式乃是便于液压或水力系统中的计算。
空调系统
空调系统的匹数不是指电功率。一匹是指制冷量8000–9000 BTU/h(2.34–2.64 kW)的冷气机。
- 根据香港电灯的估算,一匹冷气机的电功率大约960W[2]。
- 一匹的定频式冷气机(9000 BTU/h)的电功率一般介乎800 W到1000 W。
- 一匹的变频式冷气机(1700–10,500 BTU/h)能够在250 W到1250 W间运行。若以供暖模式(12,000 BTU/h)运作,电功率可达到1600 W。