Коэффициент сжатия это: Сжимаемость воды в диапазоне давлений 1-200 бар, в диапазоне температур 0-30°С. Плотность воды 996-1010 кг/м3 в зависимости от давления. — Шины для спецтехники, шины для погрузчика

Содержание

Коэффициент сжатия | Характеристики расчётов осадки | GEO5

Коэффициент сжатия

class=»h2″>

Он описывает изменение коэффициента пористости (e) как функцию изменения действительного напряжения σ_ef, наложенную на логарифмическую шкалу:

Коэффициент пористости (e) к действительному напряжению σef

Таким образом, коэффициент является параметром деформации переуплотненного грунта:

где:	Δe	—	изменение коэффициента пористости
	Δlogσ_ef	—	изменение действительного напряжения

Диапазон коэффициента сжатия C_c (Naval Facilities Engineering Command Soil MechanicsDESIGN MANUAL 7.01)

Обычный диапазон коэффициента сжатия находится в пределах от 0,1 до 10. Примерные значения однородного песка для диапазона нагрузки в пределах от 95 kPa до 3926 kPa составляют от 0,05 до 0,06 для рыхлого состояния и 0,02 — 0,03 для плотного. Для ила это значение составляет 0,20.

Для слегка переуплотненных глин и ила, измеренных Кауфманном и Шераманом (1964) в США, шт. Луизиана, были получены следующие значения:

Грунт	Действительное напряжение переуплотнения σ_cef [kPa]	Конечное действительное переуплотнение в грунте σ_ef [kPa]	Коэффициент сжатия C_c[-]
CL мягкая глина	160	200	0,34
CL твердая глина	170	250	0,44
ML ил низкой пластичности	230	350	0,16
CH глина высокой пластичности	280	350	0,84
CH мягкая глина с иловыми слоями	340	290	0,52

Профессор Хуан М. Пестана-Нассименто (Калифорнийский университет, Беркли) предлагает следующие характерные значения коэффициента сжатия C_c:

Грунт	Коэффициент сжатия C_c[-]
Нормально уплотненный грунт	0,20 — 0,50
Чикагская глина с илом (CL)	0,15 — 0,30
Бостонская голубая глина (CL)	0,3 — 0,5
Викбургская глина — распадается на комочки (CH)	0,3 — 0,6
Шведская глина (CL — CH)	1 — 3
Канадская глина из Леда (CL — CH)	1 — 4
Глина Мехико (MH)	7 — 10
Органические глины (OH)	4 или более
Торф (Pt)	10 — 15
Органические глины и глинистые илы (ML — MH)	1,5 — 4,0
Сан-Францисские отложения (CL)	0,4 — 1,2
Глина в старом заливе Сан-Франсиско Clay	0,7 — 0,9
Бангкогская глина (CH)	0,4

Кроме того, существуют эмпирические выражения для определения примерных значений C_c для ила, глины, органических грунтов. Их применение, однако, определяется в той или иной мере местонахождением:

Грунт	Уравнения	Источник
Измененные глины	C_c= 0,007(w_z— 7%)	Skempton 1944
Глины	C_c= 1,15(e 0 — 0,35)	Nishida 1956
Бразильские глины Глины Сан-Пауло	C_c= 0,256 + 0,43(e₀ — 0,84) C_c= 0,0046(w_z — 9%)	Cozzolino 1961
Нью-Йоркские глины	C_c= 0,009(w_z — 10%)	Terzaghi a Peck 1948
Глины низкой пластичности	C_c= 0,78(w₀ — 0,50)	Sowers 1970
Тайбейские глины и илы	C_c= 0,54(e₀ — 0,23) C_c = 0,007(w_z — 7%)	Moh a kol. 1989
Глины		Pestana 1994

коэффициент сжатия — это… Что такое коэффициент сжатия?

коэффициент сжатия: compression ratio

коэффициент сезонных изменений
коэффициент сжатия Земли

Смотреть что такое «коэффициент сжатия» в других словарях:

коэффициент сжатия — Определяет отношение размера несжатого файла к его размеру после выполнения сжатия. Во многом зависит от метода сжатия и формата оригинального файла. [http://www.morepc.ru/dict/] Тематики информационные технологии в целом EN compression ratio … Справочник технического переводчика
коэффициент сжатия акустоэлектронного изделия — коэффициент сжатия Произведение длительности импульсного отклика акустоэлектронного изделия на полосу пропускания. [ГОСТ 28170 89] Тематики изделия акустоэлектронные Синонимы коэффициент сжатия … Справочник технического переводчика
коэффициент сжатия (пучка) в электронной пушке — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN electron gun convergence ratio … Справочник технического переводчика
коэффициент сжатия (символа штрихового кода) — Отношение высоты символа штрихового кода к его ширине. [ГОСТ 30721 2000] [ГОСТ Р 51294.3 99] Тематики кодирование штриховое EN symbol aspect ratio DE Symbol Seitenverhältnis FR proportion du symbole … Справочник технического переводчика
коэффициент сжатия в источнике сообщений — Отношение длин сообщения до и после его сжатого кодирования. [http://www.morepc.ru/dict/] Тематики информационные технологии в целом EN source compressing factor … Справочник технического переводчика
коэффициент сжатия источника — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN source compression factor … Справочник технического переводчика
коэффициент сжатия пучка — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN beam compression factor … Справочник технического переводчика
коэффициент сжатия цифрового потока — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN bit rate reduction factor … Справочник технического переводчика
коэффициент сжатия (символа штрихового кода) — Отношение высоты символа штрихового кода к его ширине Источник: ГОСТ 30721 2000: Автоматическая идентификация. Кодирование штриховое. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Коэффициент сжатия акустоэлектронного изделия
— 74. Коэффициент сжатия акустоэлектронного изделия Коэффициент сжатия Произведение длительности импульсного отклика акустоэлектронного изделия на полосу пропускания Источник: ГОСТ 28170 89: Изделия акустоэлектронные. Термины и определения оригинал … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
коэффициент сжатия символа — 02.01.19 коэффициент сжатия символа [ symbol aspect ratio]: Отношение высоты символа к длине символа. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Жидкостей коэффициент сжатия — Справочник химика 21

При истечении жидкости через короткий цилиндрический патрубок (насадок) происходит дополнительная потеря энергии, главным образом вследствие внезапного расширения струи в патрубке. Поэтому скорость истечения жидкости через патрубок меньше скорости ее истечения через отверстие в тонкой стенке. Вместе с тем расход жидкости, вытекающий через патрубок, больше, чем при истечении через отверстие, так как струя в патрубке сначала сжимается, а затем расширяется и вытекает, заполняя все его сечение. Поэтому коэффициент сжатия струи на выходе из патрубка е= 1, что, согласно выражению (6-75), приводит к значительному возрастанию коэффициента расхода а и соответственно к увеличению расхода жидкости. [c.166]
В ряде случаев истечения жидкости из насадков или отверстий вследствие искривления траекторий частиц жидкости нри подходе к плоскости входного отверстия (см. рис. 7) в нем или несколько ниже него наблюдается сжатие струи, оцениваемое коэффициентом сжатия е [c.30]

Несовершенное сжатие струи наблюдается в том случае, когда на истечение жидкости через отверстие и на формирование струи оказывает влияние близость боко) ых стенок резервуара, причем отверстие расположено на одинаковых расстояниях от этих стенок, т. е. на оси симметрии резервуара (рис. 1.86). Ввиду того, что боковые стенки частично направляют движение жидкости при подходе к отверстию, струя по выходе из отверстия сжимается в меньшей степени, чем при истечении из резервуара неограниченных размеров, как это рассматривалось выше и когда имелось совершенное сжатие. Вследствие уменьшения сжатия струи возрастает коэффициент сжатия, а следовательно, и коэффициент расхода.

[c.127]

Увеличение коэффициента сжатия струи е о уменьшением числа Ке объясняется тем, что возрастающее влияние сил вязкостного трения ведет к утолщению подторможенного (пограничного) слоя у стенок и, следовательно, к уменьшению скоростей частиц жидкости, подтекающих сбоку к отверстию и вызывающих сжатие струи. [c.173]

При истечении жидкости из отверстия в тонких стенках происходит сжатие струи причем наибольшее сжатие (с наименьшей площадью сечения 5 . ) происходит на расстоянии, примерно равном радиусу отверстия. Отношение = называют коэффициентом сжатия струи. Тогда расход жидкости

[c.110]

Найти ДО и АР для процесса, в котором 1 моль жидкого бензола, находящегося при t = 99,9 и Р = 15, изотермически превращается в насыщенный пар при этой температуре изотермический коэффициент сжатия р = 187-10 атм-, плотности кипящей жидкости и насыщенного пара соответственно равны 0,7927 и [c.78]

При анализе кинетики течи необходимо учитывать такое явление истечения, как сжатие струи. Как показывают опыты, струя жидкости на выходе из отверстия сечением А сжимается на некотором расстоянии от него (равном примерно 0,5 диаметра струи), приобретая наименьшую площадь сечения Сжатие струи вызывает инерционность частиц жидкости, приближающихся к отверстию по радиальным направлениям. Эти частицы, стремясь сохранить направление своего движения, огибают край отверстия и формируют поверхность струи на участке сжатия. Коэффициент сжатия струи [c.45]

Объемный расход Q [м 1сег ) жидкости равен произведению ее скорости 2 на площадь сжатого сечения струи. Обозначим отнощение 8 к площади поперечного сечения 5 ц отверстия в днище через е. Это отношение е = 5з/5оназьйвают коэффициентом сжатия струи. Тогда [c.62]

Расход жидкости найдем из уравнения (1.18) V= wf . Такая запись неудобна из-за неопределенности величины /с. Последнюю заменяют = afo, где а — коэффициент сжатия струи (подчеркнем, что а — отношение не диаметров струи и отверстия, а площадей их сечений). С этой заменой получаем формулу для расхода жидкости при истечении [c.204]

Расход жидкости через отверстие оказывается, однако, меньше произведения fw, так как сечение вытекающей струи площади сечения струи к площади отверстия /с// = е, называемое коэффициентом сжатия струи, зависит не только от толщины стенки, но и от формы отверстия и его расположения относительно боковых стенок аппарата на прак ике значения е для круглых отверстий достигают 0,60—0,64. Таким образом, действительный расход жидкости при истечении из отверстия в дне сосуда выразится так [c.66]

Опытным путем установлено, что для маловязких жидкостей, таких как вода, спирт, коэффициент сжатия струи при истечении через отверстие в тонкой стенке е=0,64. [c.138]

Для капельных жидкостей и сжатых газов нахождение коэффициентов переноса связано с учетом сил межмолекулярного взаимодействия, что приводит к усложнению вычислений. Поэтому для них коэффициенты [х и X определяются экспериментально. [c.11]

Чтобы учесть сжатие струи реальной жидкости вводится коэффициент 8, равный отношению площадей наиболее узкого сечения струи к площади отверстия. Для учета потерь напора при истечении из отверстия используется коэффициент скорости ф коэффициента сжатия струи и коэффициента скорости дает коэффициент расхода = еф, с учетом которого расход жидкости равен [c.211]

Истечение жидкости через конические насадки. При входе в конический сходящийся насадок струя жидкости имеет сжатое сечение, но сжатие струи относительно меньше, чем в цилиндрическом насадке (рис. 71, в). Коэффициент сжатия колеблется от Е=1 при малых углах конусности (а 2—5°) до е=0,857 при а = =45°. Следовательно, коэффициенты скорости ф и расхода таких насадков равны между собой только при очень малых углах схождения а. [c.147]

Коэффициент сжатия струи зависит от формы отверстия (для круглого отверстия он меньше, чем для щели) и его расположения относительно стенок сосуда. Вблизи стенок а выше (поскольку со стороны жидкости у этих стенок действие сил инерции при формировании струи ослаблено) по мере удаления от стенок а достаточно быстро приближается к своему постоянному значению при удалении от стенок на расстояние трех диаметров отверстия и дальше — влияния стенок уже не чувствуется. Коэффициент а также несколько возрастает с увеличением напора. [c.205]

Как следует из данных табл. 5, вода является практически несжимаемой жидкостью коэффициент объемного сжатия воды постоянен в интервале давлений 0,1—100 МПа и составляет —0,5-10-9Па->. [c.10]

Сжимаемость. Уменьшение объема жидкости при повышении давления на ее поверхность на 1 ат называют коэффициентом сжатия. Этот коэффициент равен для воды (44-ь 47) 10 и для бензола 82 10″ . [c.22]

При таком расположении диафрагм имитируется форма потока, характерная для сопел, и для заданных диаметров диафрагм коэффициент сжатия струи сохраняет постоянное значение. Одновременно застойные зоны жидкости, находящиеся между диафрагмами, обусловливают турбулизацию потока, и, как следствие, коэффициент трения получает постоянное значение при величинах критерия Ке, значительно меньших, чем для нормальных дроссельных устройств. В результате предельное значение числа Ке, при котором коэффициент расхода остается неизменным, существенно уменьшается. [c.240]

Внешний цилиндрический насадок. Коэффициент сжатия е= = 1, так как жидкость выходит из отверстия полным сечением. Поэтому коэффициент расхода д, равен коэффициенту скорости коэффициент сопротивления отверстия в толстой стенке [c.142]

Насадок Борда. Рассмотрим сосуд с вертикальными стенками, который заполнен жидкостью плотности р и в который вставлен насадок Борда с поперечным сечением произвольной формы и площади А (см. рис. 19) пусть давление на уровне насадка равно р. Мы предположим, что срыв течения ) с насадка происходит у его внутреннего края и что скорость струи, вытекающей из насадка, асимптотически приближается к постоянному значению V, которое представляет собой постоянную скорость на свободной линии тока, ограничивающей струю. Пусть А — асимптотическое поперечное сечение струи тогда, по определению, А /А есть коэффициент сжатия. Мы подсчитаем его следующим образом. [c.101]

По возвращении в Россию Д. И. Менделеев становится сначала доцентом, затем профессором Технологического института, а год спустя — и университета. Уже в составленном им курсе органической химии направление его научных работ получает более конкретную формулировку, удивительным образом перекликающуюся с задачами, которые поставил перед химией Ломоносов Удельный вес тел (в смысле веществ.— Ю. X), отношение их к теплоте, коэффициент сжатия, подвижность жидкостей, кристаллическая форма, световые отношения и многие другие свойства тел должны находиться в более или менее прямом отношении и зависеть от веса частиц и от их состава (1863) к этому три года спустя прибавилось положение Величина атомного веса определяет характер элементов, как величина частицы определяет свойства сложного тела . Исследование этого положения и привело в процессе составления учебника неорганической химии в историческом для нее 1869 г. к открытию периодического закона. [c.68]

Обозначая коэффициент сжатия, т. е. отношение площади сечения струи в ее наиболее сжатом месте к площади отверстия, из которого вытекает жидкость, через г, фактический расход жидкости найдем по формуле [c.51]

Это позволяет примегшть крупные мало подверлрасходах жидкости. Сжатие струи имеет односторонний характер, а коэффициент сжатия е очень мал и по данным Черняка е = 0,02—0,2. В работе [65] приведены данные но струк- [c.116]

Установлено, что с увеличением угла а расход жидкости сначала увеличивается, а затем при достижении некоторого оптимального угла схождения (оопт = 13°24 ) начинает уменьшаться. Соответственно, коэффициент расхода при оптимальном значении угла Оопт равен х=0,946, коэффициент скорости ф = 0,965, а коэффициент сжатия е = 0,982. Затем с увеличением а (более его оптимального значения) при выходе из насадка происходит дополнительное сжатие струи, не сопровождающееся возникновением вакуума. Поэтому, несмотря на увеличение выходной скорости, а следовательно, и коэффициента скорости ф, расход жидкости через насадок уменьшается. [c.147]

Уплотнение осадка происходит до достижения давления 0,35 МПа, после чего он настолько уплотняется, что теряет способность пропускать через себя мисцеллу. Концентрация мисцеллы влияет на коэффициент сжатия осадка с увеличением ее коэффициент сжатия осадка увеличивается. Коэффициентом сжатия осадка называется отношение высоты слоя осадка, полученного при давлении 1 м столба мисцеллы, к высоте столба жидкости при давлении фильтрации. [c.190]

Это означает, что вблизи иона или диполя давление электрического поля очень велико, слой жидкости сильно сжат, поэтому коэффициент сжимаемости р должен быть значительно меньше, чем Ро самой жидкости. По мере удаления от иона давление поля уменьщается и величина р должна возрастать. Вследствие большой крутизны кривой зависимости Р=/(г) реальную сольватную сферу с изменяющимся коэффициентом сжимаемости молено заменить эффективным, несжимаемым сольватным объемом, находящимся в непосредственной близости от иона или диполя. При этом предполагается, что вне этого объема коэффициент сжимаемости жидкости имеет нормаль- юе значение, т. е. р = Ро- [c.329]

Менделеев приступил к исследованию растворов в 1860 году. При изучении растворов Менделеев исходил из представлений, близких к тем представлениям, которые привели его к знаменитому периодическому закону. Удельный вес тел, отношение их к теплоте, сцепление, коэффициент сжатия (или упругости), подвижность жидкостей, кристаллические формы, световые отношения и многие другие свойства тел должны нгходиться в более или менее прямом отношении и зависеть от веса частиц и состава их . [c.14]

Сжимаемость. Уменьшение объема жидкости при повышении давления на ее поверхность на 1 отм называют коэффициентом сжатия. Капельные жидкости считаются практически несжимаемыми, их плотность и удельный вес с повышением давления не изменяются. [c.9]

С подъемной силы, в уравнепиях количества движения плотность всюду при выводе исходной системы считается постоянной. Предполагаются постоянными и другие свойства жидкости коэффициенты вязкости, теплонроводности, удельной теплоемкости, диффузии. При написании уравнений притока тепла и диффузии будем пренебрегать выделением тепла за счет вязкой диссипации и работы сил сжатия, термо- и бародиффузионными эффектами (см., например, [25], [c.205]

Ниже приводится таблица, в которой сопоставлены величины для Т==303°, вычисленные по формуле (20), с их экспериментальными значе-ниями, найденными по данным для вязкости и теплопроводности. Вычисления п] иведены в единицах 008 для жидкостей, к которым прилагал формулу (18) Бриджмен (за исключением изоамилового спирта), при этом использованы вычисленные им величины скорости звука по коэффициентам сжатия, найденным им самим экспериментально. [c.41]

Коэффициент — сжатие — струя

Cтраница 4

Таким образом, форма отверстия оказывает слабое влияние на коэффициент сжатия струи. [46]

Обозначим сос / со0 через е и назовем его коэффициентом сжатия струи. [48]

Таким образом, форма отверстия оказывает слабое влияние на величину коэффициента сжатия струи. [50]

Для оценки степени сжатия струи в гидравлике применяется понятие о коэффициенте сжатия струи. [51]

Коэффициент сжатия струи е при затопленном истечении практически не отличается от коэффициента сжатия струи при истечении через незатопленное отверстие. [52]

Одна из наиболее старых гидравлических задач состоит в определении расхода и коэффициента сжатия струи, вытекающей из конического отверстия. Случаи истечения из круглого отверстия в плоской стенке ( рис. 85 и) и из насадка Борда ( рис. 85 6) представляют особенный интерес. [53]

Коэффициент сжатия струи е при затопленном истечении практически не отличается от коэффициента сжатия струи при течении через незатопленное отверстие. [54]

Отношение площади поперечного сечения струи к площади поперечного сечения отверстия называется коэффициентом сжатия струи и обозначается буквой а. Если края отверстия закруглены, как на рис. 32, то линии тока перед истечением имеют возможность постепенно изменить свое направление на параллельное оси отверстия. Для такого отверстия коэффициент сжатия равен приблизительно единице. [56]

Отличительной чертой таких диспергаторов является малый ( не более 0 3) коэффициент сжатия струи в отверстиях. Это обусловлено проскальзыванием расплава над отверстиями перфорированной поверхности. [57]

В свою очередь, диаметр струи dc связан с диаметром отверстия d через коэффициент сжатия струи а ( см. разд. [58]

Из выражения (5.14) следует, что коэффициент расхода — функция трех величин: коэффициента сжатия струи эмульсии [ г, модуля диафрагмы т и коэффициента гидравлического сопротивления АО. Для однофазных жидкостей ц, с ростом скорости истечения уменьшается от единицы до предельного значения, приблизительно равного 0 6 в области развитого турбулентного течения. Степень сжатия струи эмульсии в этой области может изменяться, очевидно, только при плотной упаковке капель, когда требуется дополнительная энергия на их деформацию. [59]

Отношение площади сечения струи и подводящего потока вус / и) е называется коэффициентом сжатия струи. [60]

Страницы: 1 2 3 4 5

Какой предел сжатия данных без потерь? (если такой предел существует)

Я не уверен, что кто-то еще объяснил, почему магическое число кажется точно 1: 2, а не, например, 1: 1.1 или 1:20.

Одна из причин заключается в том, что во многих типичных случаях почти половина оцифрованных данных представляет собой шум , и шум (по определению) не может быть сжат.

Я сделал очень простой эксперимент:

Я взял серую карту . Для человеческого глаза это выглядит как обычный нейтральный кусок серого картона. В частности, нет информации .
А потом я взял обычный сканер — именно то устройство, которое люди могли бы использовать для оцифровки своих фотографий.
Я отсканировал серую карту. (На самом деле, я отсканировал серую карту вместе с открыткой. Открытка была там для проверки работоспособности, чтобы я мог убедиться, что программное обеспечение сканера не делает ничего странного, например, автоматически добавляет контраст, когда он видит безликую серую карту.)
Я обрезал часть серой карты размером 1000×1000 пикселей и преобразовал ее в оттенки серого (8 бит на пиксель).

То, что мы имеем сейчас, должно быть довольно хорошим примером того, что происходит, когда вы изучаете безликую часть отсканированной черно-белой фотографии , например, чистое небо. В принципе, там точно не на что смотреть.

Однако при большем увеличении это выглядит так:

Нет четко видимого рисунка, но он не имеет однородного серого цвета. Частично это, скорее всего, вызвано несовершенством серой карты, но я бы предположил, что большая часть этого — просто шум, создаваемый сканером (тепловой шум в сенсорной ячейке, усилителе, аналого-цифровом преобразователе и т. Д.). Очень похоже на гауссовский шум; Вот гистограмма (в логарифмическом масштабе):

Теперь, если мы предположим, что каждый пиксель имеет свой оттенок, выбранный из этого распределения, сколько энтропии у нас будет? Мой скрипт на Python сказал мне, что у нас целых 3,3 бит энтропии на пиксель . И это много шума.

Если бы это действительно было так, это означало бы, что независимо от того, какой алгоритм сжатия мы используем, битовая карта 1000×1000 пикселей будет в лучшем случае сжиматься в файл размером 412500 байт. И что происходит на практике: я получил PNG-файл размером 432018 байт, довольно близко.

Если мы немного преувеличим, кажется, что независимо от того, какие черно-белые фотографии я отсканирую с помощью этого сканера, я получу сумму следующего:

«полезная» информация (если есть),
шум, ок. 3 бита на пиксель.

Теперь, даже если ваш алгоритм сжатия сжимает полезную информацию в << 1 бит на пиксель, вы все равно будете иметь до 3 бит на пиксель несжимаемого шума. И несжатая версия составляет 8 бит на пиксель. Таким образом, степень сжатия будет в пределах 1: 2, независимо от того, что вы делаете.

Другой пример, с попыткой найти чрезмерно идеализированные условия:

Современная камера DSLR, использующая самую низкую чувствительность (минимум шума).
Сфокусированный снимок серой карты (даже если на серой карте была какая-то видимая информация, она была бы размыта).
Преобразование файла RAW в 8-битное изображение в оттенках серого без добавления контраста. Я использовал типовые настройки в коммерческом конвертере RAW. Конвертер пытается уменьшить шум по умолчанию. Более того, мы сохраняем конечный результат в виде 8-битного файла — по сути, мы отбрасываем биты младшего разряда необработанных показаний датчика!

И каков был конечный результат? Это выглядит намного лучше, чем то, что я получил от сканера; шум менее выражен, и ничего не видно. Тем не менее, гауссовский шум есть:

А энтропия? 2,7 бит на пиксель . Размер файла на практике? 344923 байта для 1M пикселей. В действительно лучшем сценарии с некоторыми изменениями мы увеличили степень сжатия до 1: 3.

Конечно, все это не имеет ничего общего с исследованиями TCS, но я думаю, что хорошо иметь в виду, что действительно ограничивает сжатие оцифрованных данных в реальном мире. Достижения в разработке более изящных алгоритмов сжатия и сырых ресурсов процессора не помогут; если вы хотите сохранить весь шум без потерь, вы не можете сделать намного лучше, чем 1: 2.

Как узнать коэффициент сжатия файла

Как узнать степень сжатия файлов архива пошаговая инструкция

E-mail: [email protected]

Этот сайт использует cookie для хранения данных. Продолжая использовать сайт, Вы даете свое согласие на работу с этими файлами
ВНИМАНИЕ! При копировании материалов с сайта, активная обратная ссылка на kompmix.ru — обязательна.

Как посмотреть степень сжатия архива – инструкция

Приветствую!
В этой подробной пошаговой инструкции, с фотографиями, мы покажем вам, как узнать степень сжатия файлов в архиве.
Воспользовавшись этой инструкцией, вы с легкостью справитесь с данной задачей.

Узнаём степень сжатия архива

Для определения степени сжатия на компьютере должен быть установлен архиватор WinRar. Если он у вас не установлен, то вот в этой подобной пошаговой инструкции рассказывается о том, где его бесплатно скачать и как установить.

Вызовите контекстное меню, кликнув правой клавишей мышки на интересующем архиве, для которого требуется определить степень сжатия.

В нём выберите пункт Свойства.

В открывшемся окне перейдите во вкладку Архив. Там в строке Степень сжатия будет указан интересующий нас параметр.

Если у вас остались вопросы, вы можете задать их в комментариях.

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении поставленной задачи или проблемы.

В свою очередь, Вы тоже можете нам очень помочь.

Просто поделитесь статьей в социальных сетях и мессенджерах с друзьями.

Поделившись результатами труда автора, вы окажете неоценимую помощь как ему самому, так и сайту в целом. Спасибо!

Опрос: помогла ли вам эта статья?

(cбор пожертвований осуществляется через сервис «ЮMoney»)

На что пойдут пожертвования \ реквизиты других платёжных систем Привет.

Не секрет, что в экономике ныне дела обстоят не лучшим образом, цены растут, а доходы падают. И данный сайт также переживает нелёгкие времена 🙁
Если у тебя есть возможность и желание помочь развитию ресурса, то ты можешь перевести любую сумму (даже самую минимальную) через форму пожертвований, или на следующие реквизиты:

Номер банковской карты: 5331 5721 0220 5546
Кошелёк ЮMoney: 410015361853797
Кошелёк WebMoney: P865066858877
PayPal: [email protected]
QIWI кошелёк: +79687316794
BitCoin: 1DZUZnSdcN6F4YKhf4BcArfQK8vQaRiA93

Оказавшие помощь:
Сергей И. — 500руб
<аноним> — 468руб
<аноним> — 294руб
Мария М. — 300руб
Валерий С. — 420руб
<аноним> — 600руб
Полина В. — 240руб

Деньги пойдут на оплату хостинга, продление домена, администрирование и развитие ресурса. Спасибо.
С уважением, создатель сайта IT-Actual.ru

§16. Сжатие данных

Содержание урока

Зачем и как сжимать данные?

Сжатие без потерь

Сжатие с потерями

Программы-архиваторы

Выводы. Интеллект-карта

Вопросы и задания

Практическая работа № 5 «Использование архиватора»

Зачем и как сжимать данные?

Ключевые слова:

 • сжатие данных  • коэффициент сжатия  • сжатие без потерь  • сжатие с потерями • архивация • самораспаковывающийся архив • программа-архиватор  • контрольная сумма

Для того чтобы сэкономить место на внешних носителях (жёстких дисках, «флэшках») или ускорить передачу данных по компьютерным сетям, можно сжать данные — уменьшить их информационный объём, сократить размер файла.

Как вы уже знаете, рисунки часто хранятся в сжатом виде. Кроме того, сжатие почти всегда используется при хранении и передаче звука и видео — упаковку и распаковку этих данных выполняют специальные программы-кодеки.

Покажем, как можно сжать данные, на простом примере. Есть файл, в котором в 8-битной кодировке записаны сначала 100 русских букв А, а потом — 100 букв Б (рис. 2.39).

Рис. 2.39

Каждая буква на рис. 2.39 занимает 8 бит. Определите информационный объём файла в байтах.

Теперь запишем те же самые данные иначе: сначала количество повторений первого символа, а затем — сам первый символ, потом так же для второго символа (рис. 2.40).

Рис. 2.40

Каждая ячейка на рис. 2.40 занимает 8 бит. Определите информационный объём файла в байтах.

Объём файла уменьшился, это значит, что мы сжали данные.

Коэффициент сжатия — это отношение размера исходного файла I_O к размеру сжатого файла I_СЖ: kсж = I_O / I_СЖ

Определите коэффициент сжатия файла в рассмотренном выше примере.

Почему же этот файл удалось так удачно сжать? Всё дело в том, что в нём были длинные цепочки повторяющихся символов, и мы применили алгоритм, который очень удачно их сжимает. Этот алгоритм называется кодированием цепочек одинаковых символов (по-английски — RLE ¹⁾ : Run Length Encoding).

¹⁾ Алгоритм RLE можно успешно использовать для сжатия рисунков, в которых большие области закрашены одним цветом.

В файле записаны 100 различных символов. Определите коэффициент сжатия файла с помощью алгоритма RLE. Что означает полученное число?

Данные можно сжать, если в них есть какие-то закономерности (избыточность), например одинаковые символы, стоящие рядом, или одинаковые цепочки символов («слова»). Поэтому хорошо сжимаются данные, в которых таких закономерностей много, например тексты и рисунки. Хуже всего сжимаются случайные данные, в которых нет ничего закономерного.

Программы для сжатия данных выявляют избыточность данных и устраняют её, поэтому сжимать второй раз уже сжатые данные чаще всего бесполезно.

Следующая страница Сжатие без потерь

Cкачать материалы урока

Показатель степени сжатия файлов — Студопедия.Нет

Реферат на тему: «Программы-архиваторы»

Выполнила: Дмитриева Диана

Содержание

1.Введение

2.Основные виды программ-архиваторов

3.Сжатие файлов при архивации

4. Показатель степени сжатия файлов

5. Оценка функциональности самых популярных архиваторов

5.1 WinZip

5.2 WinRAR

5.3 WinAce

5.4 7-Zip

6.Заключение

7.Список литературы

Введение

Архивация — это сжатие, уплотнение, упаковка информации с целью ее более рационального размещения на внешнем носителе (диске или дискете). Архиваторы — это программы, реализующие процесс архивации, позволяющие создавать и распаковывать архивы.

Необходимость архивации связана с резервным копированием информации на диски и дискеты с целью сохранения программного обеспечения компьютера и защиты его от порчи и уничтожения (умышленного, случайного или под действием компьютерного вируса). Чтобы уменьшить потери информации, следует иметь резервные копии всех программ и файлов.

Программы-упаковщики (архиваторы) позволяют за счет специальных методов сжатия информации создавать копии файлов меньшего размера и объединять копии нескольких файлов в один архивный файл. Это даёт возможность на дисках или дискетах разместить больше информации, то есть повысить плотность хранения информации на единицу объёма носителя (дискеты или диска).

Кроме того, архивные файлы широко используются для передачи информации в Интернете и по электронной почте, причем благодаря сжатию информации повышается скорость её передачи. Это особенно важно, если учесть, что быстродействие модема и канала связи (телефонной линии) намного меньше, чем процессора и жесткого диска.

Работа архиваторов основана на том, что они находят в файлах повторяющиеся участки и пробелы, помечают их в архивном файле и затем при распаковке восстанавливают по этим отметкам исходные файлы.

Программы-упаковщики (или архиваторы) позволяют помещать копии файлов в архив и извлекать файлы из архива, просматривать оглавление архива и тестировать его целостность, удалять файлы, находящиеся в архиве, и обновлять их, устанавливать пароль при извлечении файлов из архива и др. Разные программы архивации отличаются форматом архивных файлов, скоростью работы, степенью сжатия, набором услуг (полнотой меню для пользователя), удобством пользования (интерфейсом), наличием помощи, собственным размером.

Ряд архиваторов позволяют создавать многотомные архивы, самоизвлекающиеся архивы, архивы, содержащие каталоги. Наиболее популярны и широко используются следующие архиваторы: ARJ, PKZIP/PKUNZIP, RAR, ACE, LHA, ICE, PAK, PKARC/PKXARC, ZOO, HYPER, AIN.

Наиболее высокоэффективными являются архиваторы RAR, ACE, AIN, ARJ.

Основные виды программ-архиваторов

Различными разработчиками были созданы специальные программы для архивации файлов. Как правило, программы для архивации файлов позволяют помещать копии файлов на диске в сжатом виде в архивный файл, извлекать файлы из архива, просматривать оглавление архива и т.д. Разные программы отличаются форматом архивных файлов, скоростью работы, степенью сжатия файлов при помещении в архив, удобством использования.

В настоящее время применяется несколько десятков программ — архиваторов, которые отличаются перечнем функций и параметрами работы, однако лучшие из них имеют примерно одинаковые характеристики. Из числа наиболее популярных программ можно выделить:, PKPAK, LHA, ICE, HYPER, ZIP, РАК, ZOO, EXPAND, разработанные за рубежом, а также AIN и RAR, разработанные в России. Обычно упаковка и распаковка файлов выполняются одной и той же программой, но в некоторых случаях это осуществляется разными программами, например, программа РКZIР производит упаковку файлов, a PKUNZIP — распаковку файлов.

Программы-архиваторы позволяют создавать и такие архивы, для извлечения из которых содержащихся в них файлов не требуются какие — либо программы, так как сами архивные файлы могут содержать программу распаковки. Такие архивные файлы называются самораспаковывающимися.

Самораспаковывающийся архивный файл — это загрузочный, исполняемый модуль, который способен к самостоятельной разархивации находящихся в нем файлов без использования программы — архиватора.

Самораспаковывающийся архив получил название SFX — архив (SelF — eXtracting).

архиватор сжатие упаковщик потеря

Сжатие файлов при архивации

Все алгоритмы сжатия оперируют входным потоком информации с целью получения более компактного выходного потока при помощи некоторого преобразования. Основными техническими характеристиками процессов сжатия и результатов их работы являются:

·степень сжатия — отношение объемов исходного и результирующего потоков;

·скорость сжатия — время, затрачиваемое на сжатие некоторого объема информации входного потока, до получения из него эквивалентного выходного потока;

·качество сжатия — величина, показывающая, на сколько сильно упакован выходной поток при применении к нему повторного сжатия по тому же или другому алгоритму.

Алгоритмы, которые устраняют избыточность записи данных, называются алгоритмами сжатия данных, или алгоритмами архивации. В настоящее время существует огромное множество программ для сжатия данных, основанных на нескольких основных способах.

Все алгоритмы сжатия данных делятся на:

) алгоритмы сжатия без потерь, при использовании которых данные на приемной восстанавливаются без малейших изменений;

)алгоритмы сжатия с потерями, которые удаляют из потока данных информацию, незначительно влияющую на суть данных, либо вообще невоспринимаемую человеком.

Существует два основных метода архивации без потерь:

алгоритм Хаффмана (англ. Huffman), ориентированный на сжатие последовательностей байт, не связанных между собой,

алгоритм Лемпеля-Зива (англ. Lempel, Ziv), ориентированный на сжатие любых видов текстов, то есть использующий факт неоднократного повторения «слов» — последовательностей байт.

Практически все популярные программы архивации без потерь (ARJ, RAR, ZIP и т.п.) используют объединение этих двух методов — алгоритм LZH.

Алгоритм Хаффмана.

Алгоритм основан на том факте, что некоторые символы из стандартного 256-символьного набора в произвольном тексте могут встречаться чаще среднего периода повтора, а другие, соответственно, — реже. Следовательно, если $+o записи распространенных символов использовать короткие последовательности бит, длиной меньше 8, а для записи редких символов — длинные, то суммарный объем файла уменьшится.

Алгоритм Лемпеля-Зива. Классический алгоритм Лемпеля-Зива -LZ77, названный так по году своего опубликования, предельно прост. Он формулируется следующим образом: если в прошедшем ранее выходном потоке уже встречалась подобная последовательность байт, причем запись о ее длине и смещении от текущей позиции короче чем сама эта последовательность, то в выходной файл записывается ссылка (смещение, длина), а не сама последовательность.

Показатель степени сжатия файлов

Сжатие информации в архивных файлах производится за счет устранения избыточности различными способами, например за счет упрощения кодов, исключения из них постоянных битов или представления повторяющихся символов или повторяющейся последовательности символов в виде коэффициента повторения и соответствующих символов. Алгоритмы подобного сжатия информации реализованы в специальных программах-архиваторах (наиболее известные из которых arj/arjfolder, pkzip/pkunzip/winzip, rar/winrar) применяются определенные Сжиматься могут как один, так и несколько файлов, которые в сжатом виде помещаются в так называемый архивный файл или архив.

Целью упаковки файлов обычно являются обеспечение более компактного размещения информации на диске, сокращение времени и соответственно стоимости передачи информации по каналам связи в компьютерных сетях. Поэтому основным показателем эффективности той или иной программы-архиватора является степень сжатия файлов.

Степень сжатия файлов характеризуется коэффициентом Кс, определяемым как отношение объема сжатого файла Vc к объему исходного файла Vо, выраженное в процентах (в некоторых источниках используется обратное соотношение):

Кс=(Vc/Vo)*100%

Степень сжатия зависит от используемой программы, метода сжатия и типа исходного файла.

Наиболее хорошо сжимаются файлы графических образов, текстовые файлы и файлы данных, для которых коэффициент сжатия может достигать 5 — 40%, меньше сжимаются файлы исполняемых программ и загрузочных модулей Кс = 60 — 90%. Почти не сжимаются архивные файлы. Это нетрудно объяснить, если знать, что большинство программ-архиваторов используют для сжатия варианты алгоритма LZ77 (Лемпеля-Зива), суть которого заключается в особом кодировании повторяющихся последовательностей байт (читай — символов). Частота встречаемости таких повторов наиболее высока в текстах и точечной графике и практически сведена к нулю в архивах.

Кроме того, программы для архивации все же различаются реализациями алгоритмов сжатия, что соответственно влияет на степень сжатия.

В некоторые программы-архиваторы дополнительно включаются средства, направленные на уменьшение коэффициента сжатия Кс. Так в программе WinRAR реализован механизм непрерывного (solid) архивирования, при использовании которого может быть достигнута на 10 — 50% более высокая степень сжатия, чем дают обычные методы, особенно если упаковывается значительное количество небольших файлов однотипного содержания.

Характеристики архиваторов — обратно зависимые величины. То есть, чем больше скорость сжатия, тем меньше степень сжатия, и наоборот.

На компьютерном рынке предлагается множество архиваторов — у каждого свой набор поддерживаемых форматов, свои плюсы и минусы, свой круг почитателей, свято верящих в то, что используемый ими архиватор самый лучший. Не будем никого и ни в чем разубеждать — просто попытаемся беспристрастно оценить самые популярные архиваторы в плане функциональности и эффективности. К таковым отнесем WinZip, WinRAR, WinAce, 7-Zip — они лидируют по количеству скачиваний на софтовых серверах. Рассматривать остальные архиваторы вряд ли целесообразно, поскольку процент применяющих их пользователей (судя по числу скачиваний) невелик.

Сжатие информации без потерь. Часть первая / Хабр

Доброго времени суток.
Сегодня я хочу коснуться темы сжатия данных без потерь. Несмотря на то, что на хабре уже были статьи, посвященные некоторым алгоритмам, мне захотелось рассказать об этом чуть более подробно.
Я постараюсь давать как математическое описание, так и описание в обычном виде, для того, чтобы каждый мог найти для себя что-то интересное.

В этой статье я коснусь фундаментальных моментов сжатия и основных типов алгоритмов.

Сжатие. Нужно ли оно в наше время?

Разумеется, да. Конечно, все мы понимаем, что сейчас нам доступны и носители информации большого объема, и высокоскоростные каналы передачи данных. Однако, одновременно с этим растут и объемы передаваемой информации. Если несколько лет назад мы смотрели 700-мегабайтные фильмы, умещающиеся на одну болванку, то сегодня фильмы в HD-качестве могут занимать десятки гигабайт.
Конечно, пользы от сжатия всего и вся не так много. Но все же существуют ситуации, в которых сжатие крайне полезно, если не необходимо.

Пересылка документов по электронной почте (особенно больших объемов документов с использованием мобильных устройств)
При публикации документов на сайтах, потребность в экономии трафика
Экономия дискового пространства в тех случаях, когда замена или добавление средств хранения затруднительно. Например, подобное бывает в тех случаях, когда выбить бюджет под капитальные расходы непросто, а дискового пространства не хватает

Конечно, можно придумать еще множество различных ситуаций, в которых сжатие окажется полезным, но нам достаточно и этих нескольких примеров.

Все методы сжатия можно разделить на две большие группы: сжатие с потерями и сжатие без потерь. Сжатие без потерь применяется в тех случаях, когда информацию нужно восстановить с точностью до бита. Такой подход является единственно возможным при сжатии, например, текстовых данных.
В некоторых случаях, однако, не требуется точного восстановления информации и допускается использовать алгоритмы, реализующие сжатие с потерями, которое, в отличие от сжатия без потерь, обычно проще реализуется и обеспечивает более высокую степень архивации.

Сжатие с потерями

Лучшие степени сжатия, при сохранении «достаточно хорошего» качества данных. Применяются в основном для сжатия аналоговых данных — звука, изображений. В таких случаях распакованный файл может очень сильно отличаться от оригинала на уровне сравнения «бит в бит», но практически неотличим для человеческого уха или глаза в большинстве практических применений.

Сжатие без потерь

Данные восстанавливаются с точностью до бита, что не приводит к каким-либо потерям информации. Однако, сжатие без потерь показывает обычно худшие степени сжатия.

Итак, перейдем к рассмотрению алгоритмов сжатия без потерь.

Универсальные методы сжатия без потерь

В общем случае можно выделить три базовых варианта, на которых строятся алгоритмы сжатия.
Первая группа методов – преобразование потока. Это предполагает описание новых поступающих несжатых данных через уже обработанные. При этом не вычисляется никаких вероятностей, кодирование символов осуществляется только на основе тех данных, которые уже были обработаны, как например в LZ – методах (названных по имени Абрахама Лемпеля и Якоба Зива). В этом случае, второе и дальнейшие вхождения некой подстроки, уже известной кодировщику, заменяются ссылками на ее первое вхождение.

Вторая группа методов – это статистические методы сжатия. В свою очередь, эти методы делятся на адаптивные (или поточные), и блочные.
В первом (адаптивном) варианте, вычисление вероятностей для новых данных происходит по данным, уже обработанным при кодировании. К этим методам относятся адаптивные варианты алгоритмов Хаффмана и Шеннона-Фано.
Во втором (блочном) случае, статистика каждого блока данных высчитывается отдельно, и добавляется к самому сжатому блоку. Сюда можно отнести статические варианты методов Хаффмана, Шеннона-Фано, и арифметического кодирования.

Третья группа методов – это так называемые методы преобразования блока. Входящие данные разбиваются на блоки, которые затем трансформируются целиком. При этом некоторые методы, особенно основанные на перестановке блоков, могут не приводить к существенному (или вообще какому-либо) уменьшению объема данных. Однако после подобной обработки, структура данных значительно улучшается, и последующее сжатие другими алгоритмами проходит более успешно и быстро.

Общие принципы, на которых основано сжатие данных

Все методы сжатия данных основаны на простом логическом принципе. Если представить, что наиболее часто встречающиеся элементы закодированы более короткими кодами, а реже встречающиеся – более длинными, то для хранения всех данных потребуется меньше места, чем если бы все элементы представлялись кодами одинаковой длины.
Точная взаимосвязь между частотами появления элементов, и оптимальными длинами кодов описана в так называемой теореме Шеннона о источнике шифрования(Shannon’s source coding theorem), которая определяет предел максимального сжатия без потерь и энтропию Шеннона.

Немного математики

Если вероятность появления элемента s_i равна p(s_i), то наиболее выгодно будет представить этот элемент — log₂p(s_i) битами. Если при кодировании удается добиться того, что длина всех элементов будет приведена к log₂p(s_i) битам, то и длина всей кодируемой последовательности будет минимальной для всех возможных методов кодирования. При этом, если распределение вероятностей всех элементов F = {p(s_i)} неизменно, и вероятности элементов взаимно независимы, то средняя длина кодов может быть рассчитана как

Это значение называют энтропией распределения вероятностей F, или энтропией источника в заданный момент времени.
Однако обычно вероятность появления элемента не может быть независимой, напротив, она находится в зависимости от каких-то факторов. В этом случае, для каждого нового кодируемого элемента s_i распределение вероятностей F примет некоторое значение F_k, то есть для каждого элемента F= F_k и H= H_k.

Иными словами, можно сказать, что источник находится в состоянии k, которому соответствует некий набор вероятностей p_k(s_i) для всех элементов s_i.

Поэтому, учитывая эту поправку, можно выразить среднюю длину кодов как

Где P_k — вероятность нахождения источника в состоянии k.

Итак, на данном этапе мы знаем, что сжатие основано на замене часто встречающихся элементов короткими кодами, и наоборот, а так же знаем, как определить среднюю длину кодов. Но что же такое код, кодирование, и как оно происходит?

Кодирование без памяти

Коды без памяти являются простейшими кодами, на основе которых может быть осуществлено сжатие данных. В коде без памяти каждый символ в кодируемом векторе данных заменяется кодовым словом из префиксного множества двоичных последовательностей или слов.
На мой взгляд, не самое понятное определение. Рассмотрим эту тему чуть более подробно.

Пусть задан некоторый алфавит , состоящий из некоторого (конечного) числа букв. Назовем каждую конечную последовательность символов из этого алфавита (A=a₁, a₂,… ,a_n) словом, а число n — длиной этого слова.

Пусть задан также другой алфавит. Аналогично, обозначим слово в этом алфавите как B.

Введем еще два обозначения для множества всех непустых слов в алфавите. Пусть — количество непустых слов в первом алфавите, а — во втором.

Пусть также задано отображение F, которое ставит в соответствие каждому слову A из первого алфавита некоторое слово B=F(A) из второго. Тогда слово B будет называться кодом слова A, а переход от исходного слова к его коду будет называться кодированием.

Поскольку слово может состоять и из одной буквы, то мы можем выявить соответствие букв первого алфавита и соответствующих им слов из второго:
a₁ <-> B₁
a₂ <-> B₂
…
a_n <-> B_n

Это соответствие называют схемой, и обозначают ∑.
В этом случае слова B₁, B₂,…, B_n называют элементарными кодами, а вид кодирования с их помощью — алфавитным кодированием. Конечно, большинство из нас сталкивались с таким видом кодирования, пусть даже и не зная всего того, что я описал выше.

Итак, мы определились с понятиями алфавит, слово, код, и кодирование. Теперь введем понятие префикс.

Пусть слово B имеет вид B=B’B». Тогда B’ называют началом, или префиксом слова B, а B» — его концом. Это довольно простое определение, но нужно отметить, что для любого слова B, и некое пустое слово ʌ («пробел»), и само слово B, могут считаться и началами и концами.

Итак, мы подошли вплотную к пониманию определения кодов без памяти. Последнее определение, которое нам осталось понять — это префиксное множество. Схема ∑ обладает свойством префикса, если для любых 1≤i, j≤r, i≠j, слово B_i не является префиксом слова B_j.
Проще говоря, префиксное множество – это такое конечное множество, в котором ни один элемент не является префиксом (или началом) любого другого элемента. Простым примером такого множества является, например, обычный алфавит.

Итак, мы разобрались с основными определениями. Так как же происходит само кодирование без памяти?
Оно происходит в три этапа.

Составляется алфавит Ψ символов исходного сообщения, причем символы алфавита сортируются по убыванию их вероятности появления в сообщении.
Каждому символу a_i из алфавита Ψ ставится в соответствие некое слово B_i из префиксного множества Ω.
Осуществляется кодирование каждого символа, с последующим объединением кодов в один поток данных, который будет являться результатам сжатия.

Одним из канонических алгоритмов, которые иллюстрируют данный метод, является алгоритм Хаффмана.

Алгоритм Хаффмана

Алгоритм Хаффмана использует частоту появления одинаковых байт во входном блоке данных, и ставит в соответствие часто встречающимся блокам цепочки бит меньшей длины, и наоборот. Этот код является минимально – избыточным кодом. Рассмотрим случай, когда, не зависимо от входного потока, алфавит выходного потока состоит из всего 2 символов – нуля и единицы.

В первую очередь при кодировании алгоритмом Хаффмана, нам нужно построить схему ∑. Делается это следующим образом:

Все буквы входного алфавита упорядочиваются в порядке убывания вероятностей. Все слова из алфавита выходного потока (то есть то, чем мы будем кодировать) изначально считаются пустыми (напомню, что алфавит выходного потока состоит только из символов {0,1}).
Два символа a_j-1 и a_j входного потока, имеющие наименьшие вероятности появления, объединяются в один «псевдосимвол» с вероятностью p равной сумме вероятностей входящих в него символов. Затем мы дописываем 0 в начало слова B_j-1, и 1 в начало слова B_j, которые будут впоследствии являться кодами символов a_j-1 и a_j соответственно.
Удаляем эти символы из алфавита исходного сообщения, но добавляем в этот алфавит сформированный псевдосимвол (естественно, он должен быть вставлен в алфавит на нужное место, с учетом его вероятности).

Шаги 2 и 3 повторяются до тех пор, пока в алфавите не останется только 1 псевдосимвол, содержащий все изначальные символы алфавита. При этом, поскольку на каждом шаге и для каждого символа происходит изменение соответствующего ему слова B_i (путем добавление единицы или нуля), то после завершения этой процедуры каждому изначальному символу алфавита a_i будет соответствовать некий код B_i.

Для лучшей иллюстрации, рассмотрим небольшой пример.
Пусть у нас есть алфавит, состоящий из всего четырех символов — { a₁, a₂, a₃, a₄}. Предположим также, что вероятности появления этих символов равны соответственно p₁=0.5; p₂=0.24; p₃=0.15; p₄=0.11 (сумма всех вероятностей, очевидно, равна единице).

Итак, построим схему для данного алфавита.

Объединяем два символа с наименьшими вероятностями (0.11 и 0.15) в псевдосимвол p’.
Удаляем объединенные символы, и вставляем получившийся псевдосимвол в алфавит.
Объединяем два символа с наименьшей вероятностью (0.24 и 0.26) в псевдосимвол p».
Удаляем объединенные символы, и вставляем получившийся псевдосимвол в алфавит.
Наконец, объединяем оставшиеся два символа, и получаем вершину дерева.

Если сделать иллюстрацию этого процесса, получится примерно следующее:

Как вы видите, при каждом объединении мы присваиваем объединяемым символам коды 0 и 1.
Таким образом, когда дерево построено, мы можем легко получить код для каждого символа. В нашем случае коды будут выглядить так:

a₁ = 0
a₂ = 11
a₃ = 100
a₄ = 101

Поскольку ни один из данных кодов не является префиксом какого-нибудь другого (то есть, мы получили пресловутое префиксное множество), мы можем однозначно определить каждый код в выходном потоке.
Итак, мы добились того, что самый частый символ кодируется самым коротким кодом, и наоборот.
Если предположить, что изначально для хранения каждого символа использовался один байт, то можно посчитать, насколько нам удалось уменьшить данные.

Пусть на входу у нас была строка из 1000 символов, в которой символ a₁ встречался 500 раз, a₂ — 240, a₃ — 150, и a₄ — 110 раз.

Изначально данная строка занимала 8000 бит. После кодирования мы получим строку длинной в ∑p_il_i = 500 * 1 + 240 * 2 + 150 * 3 + 110 * 3 = 1760 бит. Итак, нам удалось сжать данные в 4,54 раза, потратив в среднем 1,76 бита на кодирование каждого символа потока.

Напомню, что согласно Шеннону, средняя длина кодов составляет . Подставив в это уравнение наши значения вероятностей, мы получим среднюю длину кодов равную 1.75496602732291, что весьма и весьма близко к полученному нами результату.
Тем не менее, следует учитывать, что помимо самих данных нам необходимо хранить таблицу кодировки, что слегка увеличит итоговый размер закодированных данных. Очевидно, что в разных случаях могут с использоваться разные вариации алгоритма – к примеру, иногда эффективнее использовать заранее заданную таблицу вероятностей, а иногда – необходимо составить ее динамически, путем прохода по сжимаемым данным.

Заключение

Итак, в этой статье я постарался рассказать об общих принципах, по которым происходит сжатие без потерь, а также рассмотрел один из канонических алгоритмов — кодирование по Хаффману.
Если статья придется по вкусу хабросообществу, то я с удовольствием напишу продолжение, так как есть еще множество интересных вещей, касающихся сжатия без потерь; это как классические алгоритмы, так и предварительные преобразования данных (например, преобразование Барроуза-Уилира), ну и, конечно, специфические алгоритмы для сжатия звука, видео и изображений (самая, на мой взгляд, интересная тема).

Литература

Ватолин Д., Ратушняк А., Смирнов М. Юкин В. Методы сжатия данных. Устройство архиваторов, сжатие изображений и видео; ISBN 5-86404-170-X; 2003 г.
Д. Сэломон. Сжатие данных, изображения и звука; ISBN 5-94836-027-Х; 2004г.
www.wikipedia.org

Тестирование алгоритмов сжатия некоторых архиваторов (дополнено)

Введение

Архиваторами мы пользуемся постоянно. На нашем сайте имеется подробное (пусть и давно написанное) описание наиболее популярных программ-архиваторов (Архиваторы: Взгляд со стороны), которое мы здесь повторять не будем, а займемся только алгоритмами сжатия, которые применяются в этих программах. В чем здесь проблема? Современные архиваторы предоставляют нам возможность на выбор использовать несколько алгоритмов сжатия. Вот, например, характеристики некоторых программ…

Форматы, поддерживаемые архиваторами

Архиватор	Упаковка и распаковка	Только распаковка
WinZip	ZIP	TAR, GZIP, BH, ARJ, LZH, ARC
WinRar	RAR, ZIP	CAB, ARJ, LZH,TAR, GZ, ACE, UUE, BZ2, JAR, JSO
WinAce	ACE, ZIP, LHA, MSCAB	RAR, ARC, ATJ, GZIP, TAR ZOO
7-Zip	7Z, ZIP, GZIP, TAR, BZIP2	RAR, CAB, ARJ, CPIO, RPM, DEB, SPLIT
Power Archiver	TAR, BH, CAB, LHA, ZIP	RAR, ACE, ARJ, GZIP, BZIP2, ARC, ZOO

В зависимости от обстоятельств, мы применяем архиватор как компрессор, от которого требуется сжать информацию для более быстрой передачи по каналам связи (почта и Интернет). В других случаях большее значение имеет функция собственно архивации, то есть преобразование информации в компактный вид (один файл), чтобы избавиться от разукомплектации и, кроме того, сократить место, занимаемое на диске за счет файловой таблицы. Соответственно, большой интерес представляет показатель сжатия исходной информации и показатель скорости переработки исходной информации. Целью нашего исследования является определение абсолютных и относительных показателей степени сжатия и быстродействия алгоритмов (форматов), которые предоставляются в наше распоряжение архиваторами, указанными в таблице…

Содержание исследования планируется в следующем виде:

1. Создание комплексного и частных (по типам файлов) наборов информации (папок) для проведения испытаний (тестов).
2. Проведение предварительных тестов на комплексном наборе и уточнение (по результатам) плана дальнейших локальных испытаний.
3. Обработка и анализ результатов с обоснованием рекомендаций по практическому применению разных алгоритмов (форматов) архивации.

В качестве показателя степени сжатия принимается процентное отношение размера сжатой папки к ее исходному размеру, а в качестве показателя быстродействия — скорость переработки как частное от деления исходного размера в килобайтах на время переработки в секундах. Собственно, измерения выполняются только в отношении времени (секундомером). Ошибка измерения времени может исказить показатель быстродействия, когда этот показатель очень большой (более 1000 кб/сек). В других случаях ошибкой можно пренебречь.

Определение общих характеристик основных архивных форматов

Для испытаний использовался материал, имитирующий некоторую «пользовательскую корзину», составленную из файлов формата DOC, HTM, JPG, MP3, PDF, TXT. Всего корзина содержит 359 папок и 3337 файлов, и имеет суммарный размер 208893 Кбайт (около 204 Мбайт). Состав этого набора приведен в следующей таблице:

Состав набора файлов для испытаний

Тип	Количество папок	Количество файлов	Размер, Кбайт	На диске, Кбайт
TXT	0	2	34781	34783
HTM	329	2869	30913	36962
DOC	3	24	31443	31474
PDF	0	1	33691	33694
JPG	26	430	40493	41382
MP3	1	11	37571	37589

Итого	359	3337	208893	215884

Каждое испытание заключалось в проведении цикла архивации с фиксацией времени работы архиватора от момента нажатия кнопки Add до момента открытия окна с содержанием полученного архивного файла.

Тестировавшиеся программы:

WinZip 8.1 SR-1
WinRar 3.30
WinAce 2.5
7Zip 3.13
Power Archiver 8.70 07b

Информация о конфигурации системы

Процессор Intel Celeron 1700MHz
256 Mb (DDR SDRAM)
HDD ST360015A (60 Gb, 7200PRM)
Windows 2000 Pro, SP3

Результаты испытаний приведены в следующих таблицах:
Результаты тестирования для формата ZIP
Архиватор / Режим Размер, Кбайт Время, мин.-сек. Сжатие Скорость, Кбайт/с

WinZip
Без сжатия 208893 — — —
Норма 146408 2-00 70.0% 1740
Максимум 145884 2-45 69.8% 1266
Быстро 147690 1-58 70.7% 1770
Очень быстро 149450 1-50 71.5% 1899

WinRar
Обычно 146 078 2-22 69.9% 1471
Максимум 145881 3-07 69.8% 1117

WinAce
Норма 146 418 2-28 70.1% 1411
Максимум 145844 2-40 69.8% 1305

7-Zip
Норма/Deflate 145 480 3-22 69.6% 1034
Ультра/Deflate 145 341 5-55 69.6% 588
Ультра/Deflate64 144924 6-10 69.4% 565

Power Archiver
Норма 146074 3-40 69.9% 950
Максимум 145948 3-42 69.9% 941

В целом, сжатие, получаемое форматом ZIP, примерно одного порядка, и мало зависит от архиватора — за исключением архиватора 7-ZIP, в котором с помощью изменения метода сжатия можно несколько улучшить показатель и для формата ZIP. Размер словарей (архиваторы WinRar и 7-ZIP) специально в данной серии испытаний не изменялся, а устанавливался автоматически (по умолчанию).
Результаты тестирования формата RAR
Режим Размер, Кбайт Время, мин.-сек. Сжатие Скорость, Кбайт/с
Без сжатия 208893 — — —
Store 209129 0-58 100.1% 3601
Fastest 144017 6-00 68.9% 580
Fast 143281 6-22 68.6% 547
Normal 142830 6-40 68.4% 522
Good 139826 6-58 66.9% 499
Best 140023 7-25 67.0% 469
Best (64kb) 140685 5-40 67.3% 614

В настройке режима возможно изменение размера словаря в пределах 64 — 4096 килобайт. По умолчанию устанавливается максимальный размер (4096 Кб), с которым и получены результаты в данной таблице. Только в строке Best (64kb) был установлен минимальный размер — 64 килобайта. Очевидно, что полученное изменение сжатия и быстродействия может служить аналогом для всех других строк этой таблицы.
Строки Good и Best проверялись, и их значения полностью подтвердились, поэтому нелогичный переход между ними нельзя считать следствием ошибок при тестировании.
Результаты тестирования формата ACE
Режим Размер, Кбайт Время, мин.-сек. Сжатие Скорость, Кбайт/с
Без сжатия 208893 — — —
Normal 132978 8-30 63.7% 410
Maximum 132918 8-42 63.6% 400
Good 132925 9-50 63.6% 354
Fast 133216 8-53 63.8% 397
Super Fast 133273 8-46 63.8% 397
Store 209136 1-48 100.1% 1934

Изменения режима работы архиватора WinAce в нашем случае мало влияют на показатели сжатия — разброс находится в пределах десятых долей процента.
Результаты тестирования формата 7z
Режим Размер, Кбайт Время, мин.-сек. Сжатие Скорость, Кбайт/с
Без сжатия 208893 — — —
Нормальный 130964 9-24 64.2% 362
Максимальный 130000 13-51 63.7% 246
Быстрый 141922 4-16 69.6% 797
Ультра (1 Мб) 131392 8-47 64.4% 387
Ультра (6 Мб) 130101 11-40 63.8% 291
Ультра (12 мб) 129871 12-47 63.7% 266
Ультра (24 мб) — — — —
Ультра (Deflate) 141171 3-15 69.2% 1046
Ультра (PPMd) 140171 8-45 68.7% 389
Ультра (Bzip2) 135342 7-32 66.4% 451

Примечание: в режиме Ультра (LZMA) при задании размера Словаря в 24 мегабайт скорость снизилась настолько, что проведение теста стало невозможным.
Для формата 7z архиватор позволяет устанавливать:

— Уровень (Быстрый, Нормальный, Максимальный, Ультра),
— Метод (LZMA, PPMd, Bzip2, Deflate),
— Размер словаря (32кб — 192 мб),
— Размер слова (8 — 255).

Как видим, возможно очень большое число комбинаций настройки режима работы архиватора, что может сбить пользователя с толку. Можно руководствоваться следующими посылками:

— Чем больше размер словаря, тем больше сжатие и время упаковки. Сжатие возрастает медленно, а время упаковки — вырастает очень сильно.
— То же самое — в отношении размера слова.
— Оптимальные настройки устанавливаются сами (настройки по умолчанию), и без надобности их можно не сбивать.
Результаты тестирования формата CAB
Режим Размер, Кбайт Время, мин.-сек. Сжатие Скорость, Кбайт/с
Без сжатия 208893 — — —

PowerArchiver
Medium 140444 9-55 67.2% 351
Maximum 137152 15-55 65.6% 219

WinAce
Норма 144374 3-24 69.1% 1024
Максимум 138538 12-54 66.3% 270

Формат CAB (cabinet file) основан на алгоритмах MS-Zip и LZX, поддерживается и применяется фирмой Microsoft. Распаковщики формата имеются в Windows 98 и выше. Алгоритм имеет открытый код и может свободно применяться всеми программистами.
Результаты тестирования форматов BH и LHA
Режим Размер, Кбайт Время, мин.-сек. Сжатие Скорость, Кбайт/с
Без сжатия 208893 — — —

PowerArchiver, формат LHA
Norma 147518 4-40 70.6% 746
Maximum 147518 4-47 70.6% 728

PowerArchiver, формат BH
Norma 145912 2-16 69.8% 1536
Maximum 145718 2-34 69.8% 1356

Показатели архивных форматов LHA и BH имеют уровень показателей архивного формата ZIP, и каких-то преимуществ не просматривается.
В общем, как видно, наилучшие показатели сжатия обеспечиваются форматами ACE и 7Z. Лучшие показатели быстродействия — показали форматы ZIP и BH. Дальнейшие испытания планируется провести по такой же принципиальной схеме, но с «корзинами» однородного состава, с форматами файлов: TXT, HTML, DOC, JPG, MP3, PDF.
Определение сжимаемости файлов разных форматов

Для обеспечения этой серии испытаний были составлены совершенно однородные по форматам файлов наборы, причем, повторяющиеся файлы в наборе исключались. Файлы EXE и DLL брались из системной папки Windows без всякого отбора. Дело в том, что файлы формата EXE бывают уже сжатыми и дальнейшее их сжатие — не имеет смысла. Характеристики наборов приводятся в следующей таблице:
Форматы файлов в наборах для испытаний
Формат Кол-во папок Кол-во файлов Суммарный размер, Кбайт
TXT 0 27 35096
HTM 7 1371 25076
DOC 1 33 37211
PDF 0 1 33691
JPG 26 430 40493
MP3 2 11 37571
EXE 0 316 32446
DLL 0 184 40323
XLS 6 15 17228
CHM 0 69 33940
MPEG 0 24 46606
WAV 0 1 30804
BMP 0 15 31713
AVI 0 89 9261

При испытаниях использовался только нормальный (обычный) режим работы архиватора. При этом, каждый формат архива создавался собственным архиватором (WinZip, WinRar, WinAce, 7-Zip), для упаковки в формат CAB использовался Power Archiver, который своего (фирменного) формата не имеет.
Сжимаемость файлов в зависимости от формата архива
Формат ZIP RAR ACE 7Z CAB
TXT 43.7% 37.8% 37.4% 34.3% 36.3%
HTM 29.2% 28.3% 9.09% 7.75% 15.0%
DOC 8.76% 6.39% 5.47% 5.21% 6.49%
PDF 97.7% 97.4% 97.8% 97.5% 97.3%
JPG 98.5% 98.5% 85.0% 85.1% 97.9%
MP3 98.1% 97.9% 98.1% 97.9% 97.7%
EXE 46.9% 42.1% 37.8% 32.7% 39.3%
DLL 45.6% 39.6% 37.6% 34.3% 39.6%
XLS 11.8% 8.27% 7.44% 5.97% 8.49%
CHM 98.6% 98.8% 99.0% 99.6% 98.6%
MPEG 95.3% 94.7% 94.8% 94.5% 94.4%
AVI 86.1% 84.1% 84.5% 82.7% 83.4%
WAV 92.2% 62.8% 62.6% 87.0% 92.1%
BMP 63.5% 31.9% 30.6% 51.5% 56.2%

Средний показатель 65.5% 59.2% 56.2% 58.3% 61.6%

В качестве комментария к таблице можно отметить следующее:

— Наилучшее сжатие по основным форматам исходных файлов обеспечивается архивным форматом 7z.
— Лучший показатель в среднем имеет архивный формат ACE за счет рекордного сжатия форматов WAV и BMP.

Если говорить о сжимаемости исходных файлов, то можно отметить следующее: показатель сжатия зависит от исходного формата файлов, иногда подразумевающего внутреннее сжатие данных. Если файл предварительно уплотнен по своим алгоритмам, то сжимаемость его архиватором — небольшая. Например, файл формата CHM является уплотненным вариантом файла формата HTML и, соответственно, сжимаемость их — разная. То же мы видим в отношении Wav и MP3, BMP и JPG и так далее.
Скорость работы архиватора, Кбайт/с
Формат ZIP RAR ACE 7Z CAB
TXT 2064 408 386 217 226
HTM 2507 836 627 643 411
DOC 7400 2862 1550 1378 886
PDF 2246 293 370 387 370
JPG 2670 587 337 368 287
MP3 2348 458 368 335 332
EXE 2318 773 601 416 433
DLL 2016 858 672 474 434
XLS 4300 1436 1148 507 224
CHM 1886 556 365 357 323
MPEG 2453 583 416 370 338
AVI 1852 617 463 370 356
WAV 2370 1711 1184 354 288
BMP 2883 1269 933 401 373

Средний показатель 2838 856 609 485 385

Эта таблица демонстрирует очевидное правило — за лучшее сжатие почти всегда необходимо платить скоростью упаковки.
Сжимаемость разных форматов файлов. Дополнение
Формат ZIP RAR ACE 7Z
VXD 55.1% 52.5% 43.3% 40.8%
INF 14.9% 13.3% 13.2% 12.3%
VBP 78.3% 72.6% 26.0% 18.5%
GIF 90.0% 94.3% 87.2% 86.1%
SCR 88.8% 88.0% 88.1% 87.9%
DAT 23.1% 20.1% 20.5% 18.0%
INI 35.6% 33.2% 32.5% 30.2%

Средний показатель 55.1% 53.4% 44.4% 42.0%

Эта таблица содержит дополнительные данные по сжимаемости файловых форматов. Здесь тестирование проводилось без фиксации времени на наборах небольшого объема (100-200 кб). Как видно, по всем форматам наилучшее сжатие дает архивный формат 7z.
Далее, в качестве примера приведу результаты упаковки реального дистрибутива программы Norton Antivirus. Упаковка выполнялась в нормальном режиме, дополнительно получены самораспаковывающиеся варианты этих же архивов. Результат этого испытания приведен в следующей таблице (последняя колонка — примерное время загрузки упакованного дистрибутива по сети при обычном модемном соединении при скорости 2.7 Кбайт в секунду):
Пример упаковки дистрибутива Norton Antivirus
Формат архива Размер, Кбайт Время Сжатие Время загрузки, час.-мин.
Без сжатия 47410 — — 4-53
ZIP 29045 0-21 61.3% 2-59
RAR 26619 1-15 56.1% 2-44
ACE 23838 1-30 50.3% 2-27
7Z 22871 1-50 48.2% 2-21
CAB 26804 2-22 56.5% 2-45
EXE (RAR) 26671 1-15 56.3% 2-45
EXE (ACE) 23903 1-30 50.4% 2-28
EXE (7Z) 22941 1-52 48.4% 2-22

Результаты таблицы наглядно демонстрируют, что:

При передачи файлов по сети — упаковка практически обязательна.
Упаковка с хорошим сжатием может сократить время передачи файла, в нашем случае — на полчаса.
Применение перспективных форматов ACE и 7Z вполне оправдано уже сейчас в виде самораспаковывающихся архивов. Это обстоятельство желательно учитывать распространителям программной продукции по сети Интернет.
Архиватор 7-ZIP является хорошей программой с высокой степенью сжатия и обладает необходимым минимумом пользовательских удобств. Можно, в частности, удалять и просматривать отдельные файлы без общей распаковки архива. При этом, файлы открываются ассоциативными приложениями системы. Можно дополнять архив отдельными файлами.
Заключение

Программы-архиваторы остаются незаменимым средством упаковки и сжатия цифровой информации. Обработанная информация существенно экономит место на хранителях и время передачи по каналам связи в сети. Наиболее популярными и применяемыми являются сейчас форматы упаковки ZIP и RAR. Другие форматы, например, ARJ, ICE, PAC, ARC и некоторые еще — постепенно вытеснились и подзабылись. Но технология упаковки не стоит на месте. Архиваторы — востребованы, поэтому программисты непрерывно ведут поиск более эффективных методов сжатия. Об этом свидетельствуют и результаты нашего эксперимента. Реально существуют, по крайней мере, два архивных формата (ACE и 7z), которые по сжатию существенно превосходят привычные ZIP и RAR. Применение этих форматов позволит заметно сократить время передачи файлов по сети Интернет, что соответствует интересам многочисленных пользователей…
Дополнение от 24 мая 2004 г.

В этом разделе мы рассмотрим влияние опции Solid на показатели работы архиваторов. Напомним, что упаковка с опцией Solid приводит к тому, что в архив нельзя добавить файл и нельзя из него извлечь отдельный файл, архив упаковывается и распаковывается только целиком. В общем случае это может вызывать определенные неудобства при использовании таких архивов. Но иногда такие неудобства могут иметь второстепенное значение в сравнении с преимуществами.
Дополнительное тестирование проделано в точности так, как это описано в основном разделе на тех же самых наборах материала. С учетом дополнительного тестирования таблица «Результаты тестирования формата RAR» основного текста стала выглядеть так…
Результаты тестирования формата RAR
Режим Размер, Кбайт Время, мин.-сек. Сжатие Скорость, Кбайт/с
Без сжатия 208893 — — —
Store 209129 0-58 100.1% 3601
Fastest 144017 6-00 68.9% 580
Fast 143281 6-22 68.6% 547
Normal 142830 6-40 68.4% 522
Normal (Solid) 131664 9-14 63.0% 377
Good 139826 6-58 66.9% 499
Good (Solid) 129314 8-24 61.9% 414
Best 140023 7-25 67.0% 469
Best (Solid) 129527 8-36 62.0% 405
Best (64kb) 140685 5-40 67.3% 614

Настройка архиватора WinRar включает в себя:

1. Выбор способа сжатия (Normal, Store, Fastest, Fast, Good, Best).
2. Выбор модификации:
— Add and replace files,
— Add and update files,
— Fresh existing files only,
— Syncronize axchive contents.
3. Выбор опции:
— Deleting files after archiving,
— Create SFX archive,
— Create solid archive,
— Put autohenlicity verification,
— Put recovery record,
— Test archived files,
— Lock archive.

Нетрудно заметить, что возможно более сотни комбинаций настроек, определяющих режим работы архиватора. Соответственно и диапазон результатов для этого формата и этого архиватора получился достаточно большим — степень сжатия: 61.9 — 68.9%, скорость: 377 — 614 Кбайт/сек.
Опцию Solid имеет также архиватор WinAce. Но в этом архиваторе опция (Make solid archive) включена постоянно (по умолчанию) и поэтому вошла в результаты тестирования. Таким образом, несправедливость была допущена только для формата RAR и архиватора WinRar.
С учетом новых обстоятельств таблица лидеров по степени сжатия выглядит так:

1. RAR (Good, Solid) — 61.9%.
2. 7-Zip (Максимум) — 62.2%.
3. ACE (Good) — 63.6%.

Дополненная таблица результатов упаковки реального дистрибутива программы Norton Antivirus («Пример упаковки дистрибутива Norton Antivirus») стала выглядеть так…
Пример упаковки дистрибутива Norton Antivirus
Формат архива Размер, Кбайт Время Сжатие Время загрузки, час.-мин.
Без сжатия 47410 — — 4-53
ZIP 29045 0-21 61.3% 2-59
RAR 26619 1-15 56.1% 2-44
RAR (Normal, Solid) 22745 1-21 48.0% 2-20
RAR (Good, Solid) 22680 1-28 47.8% 2-20
ACE 23838 1-30 50.3% 2-27
7Z 22871 1-50 48.2% 2-21
CAB 26804 2-22 56.5% 2-45
EXE (RAR) 26671 1-15 56.3% 2-45
EXE (RAR, Normal, Solid) 22797 1-29 48.1% 2-21
EXE (ACE) 23903 1-30 50.4% 2-28
EXE (7Z) 22941 1-52 48.4% 2-22

Результаты этой таблицы также подтверждают, что архиватор WinRar может обеспечить максимальное сжатие, и по этому показателю является лидером. В сравнении с форматом ZIP загрузка этого же дистрибутива в формате RAR может осуществлена на 39 минут короче…
В таблице с результатами тестирования формата 7z наш читатель Александр Рыхлов обнаружил ошибку в расчете показателя сжатия. Александру большое спасибо, а исправленная таблица «Результаты тестирования формата 7z» стала выглядеть так…
Результаты тестирования формата 7z
Режим Размер, Кбайт Время, мин.-сек. Сжатие Скорость, Кбайт/с
Без сжатия 208893 — — —
Нормальный 130964 9-24 62.7% 362
Максимальный 130000 13-51 62.2% 246
Быстрый 141922 4-16 67.9% 797
Ультра (1 Мб) 131392 8-47 62.9% 387
Ультра (6 Мб) 130101 11-40 62.3% 291
Ультра (12 мб) 129871 12-47 62.2% 266
Ультра (24 мб) — — — —
Ультра (Deflate) 141171 3-15 67.6% 1046
Ультра (PPMd) 140171 8-45 67.1% 389
Ультра (Bzip2) 135342 7-32 64.8% 451

Примечание: в режиме Ультра (LZMA) при задании размера Словаря в 24 мегабайт скорость снизилась настолько, что проведение теста стало невозможным.
Заключение

Назревавшая было сенсация о том, что архиватор WinRar не настолько хорош, как это считают многие пользователи, не состоялась. Наше тестирование подтвердило, что технические характеристики этого архиватора действительно на сегодняшний день самые высокие. Очень близкие показатели имеет архиватор 7-Zip, но по степени отработки и ползовательским качествам последний пока несколько уступает лидеру. Для получения максимального сжатия в архиваторе WinRar необходимо включать опцию Solid (по умолчанию она отключена), другие настройки (Normal, Good и т.д.) — имеют меньшее значение.
c # — Как определить эффективность сжатия с использованием кодирования Хаффмана?
Переполнение стека
Около
Товары
Для команд
Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
Переполнение стека для команд
.Алгоритм
— влияет ли порядок данных в текстовом файле на степень его сжатия?
Переполнение стека
Около
Товары
Для команд
Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
.
новейших вопросов о сжатии — Stack overflow на русском
Переполнение стека
Около
Товары
Для команд
Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
Реклама Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира
О компании
.5;
иначе
returnType = ‘bytes’;
.
Введение в инструменты сжатия файлов на серверах Linux
× Содержание
× Поделиться этим учебником
Куда бы вы хотели этим поделиться?
Twitter
Reddit
Хакерские новости
Facebook
Поделиться ссылкой
Ссылка на руководство
× Поделиться этим учебником
Куда бы вы хотели этим поделиться?
.
Вычислить прогресс сжатия в SharpZipLib c # и время сжатия
Переполнение стека
Около
Товары
Для команд
Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
.
Использование API сжатия — Win32 apps

09/14/2021

Чтение занимает 3 мин

В этой статье

Многие приложения должны использовать сжатие и распаковку данных без потерь. API сжатия упрощает это, предоставляя алгоритмы сжатия Windows через общедоступный api. Каждый алгоритм сжатия имеет набор свойств, управляющих его поведением. API сжатия предоставляет интерфейс, который позволяет разработчику задавать значения этих свойств или запрашивать их. Все свойства поддерживаемых алгоритмов сжатия имеют значения по умолчанию, представляющие часто используемые значения этих свойств. Если для сжатия и распаковки требуется свойство, значения по умолчанию будут идентичны, что гарантирует использование одинаковых значений для сжатия и распаковки.
Выбор алгоритма сжатия
После того как разработчик решит, что приложению необходимо сжать или распаковать данные, следует выбрать алгоритм сжатия. Это может зависеть от тестов, чтобы найти оптимальное сочетание скорости, коэффициента сжатия и требований к памяти для конкретного приложения. В следующем списке приводятся относительные сравнения алгоритмов сжатия, которые в настоящее время поддерживаются API сжатия. Не все параметры доступны для каждого алгоритма сжатия, и сравнение является приблизительным, поскольку производительность может зависеть от входных данных.
XPRESS (Сжатие _ алгоритма _ Xpress)
Очень быстро с низкими требованиями к ресурсам
Отношение среднего сжатия
Высокая скорость сжатия и распаковки
Требования к нехватке памяти
Поддерживает параметр _ _ _ уровня класса «сжимать сведения «, доступный в перечислении _ _ класса сведений о сжатии . Значение по умолчанию — (DWORD) 0. Для некоторых данных значение (DWORD) 1 может улучшить коэффициент сжатия с немного низкой скоростью сжатия.
XPRESS с кодировкой Хаффмана (Сжатие _ алгоритма _ Xpress _ Хаффа)
Коэффициент сжатия выше, чем Сжатие _ алгоритма _ Xpress
Отношение среднего сжатия
Средние и высокие скорости сжатия и распаковки
Требования к нехватке памяти
Поддерживает параметр _ _ _ уровня класса сжимать сведения в перечислении _ _ класса сведений о сжатии . Значение по умолчанию — (DWORD) 0. Для некоторых данных значение (DWORD) 1 может улучшить коэффициент сжатия с немного низкой скоростью сжатия.
MSZIP (Сжатие _ алгоритма _ MSZIP)
Использует больше ресурсов, чем Сжатие _ алгоритма _ Xpress _ Хаффа
Создает сжатый блок, аналогичный стандарту RFC 1951.
Отношение среднего и высокого сжатия
Средняя скорость сжатия и высокая скорость распаковки
Требования к среднему объему памяти
ЛЗМС (Сжатие _ алгоритма _ лзмс)
Хороший алгоритм, если размер данных для сжатия превышает 2 МБ.
Коэффициент высокой степени сжатия
Низкая скорость сжатия и высокая скорость распаковки
От среднего до высокого требования к памяти
Поддерживает параметр сжатия _ _ блока данных _ класса _ Information в перечислении _ _ класса сведений о сжатии . Для повышения степени сжатия предлагается минимальный размер в 1 МБ.
Выбор режима использования API сжатия
Когда разработчик выбирает алгоритм сжатия, следующим решением будет выбор из двух режимов использования API сжатия: режим буфера или блочный режим. Режим буфера был разработан для простоты использования и рекомендуется в большинстве случаев.
Режим буфера автоматически разделяет входной буфер на блоки размера, который подходит для выбранного алгоритма сжатия. Режим буфера автоматически форматирует и сохраняет несжатый размер буфера в сжатом буфере. Размер сжатого буфера не сохраняется автоматически, и приложению необходимо сохранить его для распаковки. Не включайте флаг сжатия _ RAW в параметр Algorithm при вызове креатекомпрессор и креатедекомпрессор для использования режима буфера. Пример кода для приложения в режиме буфера см. в разделе Использование API сжатия в режиме буфера .
Режим блокировки позволяет разработчику управлять размером блока, но требует больше работы, чем приложение. При использовании блочного режима приложение должно прерывать входные данные в соответствующих единицах при сжатии, а затем при распаковке вернуть их. Режим блокировки завершается сбоем, если размер входного буфера превышает размер внутреннего блока алгоритма сжатия. Внутренний размер блока — 32 КБ для MSZIP и 1 ГБ для алгоритмов сжатия XPRESS. Внутренний размер блока для ЛЗМС можно настроить до 64 ГБ с соответствующим увеличением использования памяти. Размер сжатого буфера не сохраняется автоматически, и приложение также должно сохранить его для распаковки. Значение параметра ункомпресседбуфферсизе для распаковки должно быть в точности равно исходному размеру несжатых данных, а не только размеру выходного буфера. Это означает, что приложение должно сохранить точный исходный размер несжатых данных, а также сжатые данные и сжатый размер при использовании блочного режима. Включите флаг сжатия _ RAW в параметр Algorithm при вызове креатекомпрессор и креатедекомпрессор для использования блочного режима. Пример кода для приложения в режиме блокировки см. в разделе Использование API сжатия в режиме блокировки .
Пользовательское выделение памяти
Приложения буферов и блочного режима позволяют указать настраиваемую подпрограмму выделения памяти при вызове креатекомпрессор и креатедекомпрессор. Параметр аллокатионраутинес указывает структуру _ _ процедуры распределения сжатия , которая содержит подпрограммы выделения памяти. Затем приложение может задать размер блока для сжатия с помощью сеткомпрессоринформатион. Пример простой настраиваемой подпрограммы выделения см. в разделе Использование API сжатия в режиме блокировки .

Какая степень сжатия?
Коэффициент сжатия
(CR) показывает соотношение между минимальным и максимальным объемом цилиндра. Цилиндр самый большой, когда поршень находится в НМТ. Это наименьшее значение, когда поршень находится в ВМТ. Соотношение выражается как:
Макс. Цилиндр Vol. : Мин. Цилиндр Vol.
Фактические измерения используются для расчета коэффициента. Затем числа уменьшаются, чтобы упростить выражение. Например, обычным CR является 10: 1.
Как рассчитывается?
Перед тем, как рассчитать CR, вам необходимо знать следующие измерения.(Щелкните ссылки, чтобы узнать больше о каждом измерении.)
Диаметр цилиндра
Длина хода
Объем камеры сгорания
Объем головки поршня
Дорожный просвет
Толщина прокладки сжатой головки
После того, как у вас будут измерения, просто вставьте их в наш калькулятор коэффициента сжатия.
Как это влияет на производительность?
CR двигателя показывает, какую мощность он может производить.Высокий CR означает, что больше воздуха и топлива сжимается в меньшее пространство. Обычно это означает большую мощность.
Когда воздух и топливо воспламеняются, внутри цилиндра создается чрезмерное давление. Более высокое давление сильнее давит на поршень. Большее усилие на поршень создает большую мощность и крутящий момент.
Высокий CR указывает на большее давление. Однако величина давления в цилиндре зависит от других факторов. Клапан и момент зажигания также играют роль.
У
High CR есть плюсы и минусы.Вам нужно будет учесть следующее:
Стандартные детали могут выйти из строя при повышенном сжатии. Возможно, вам потребуется обновить шатуны, поршни и другие детали.
Двигатели с высокой степенью сжатия требуют топлива с более высоким октановым числом для предотвращения детонации.
Для двигателей с сумматором мощности потребуется более низкий CR.
Возможно, потребуется отрегулировать выбор распредвала и момента зажигания.
ID ответа 3816 | Опубликовано 09.08.2010 14:03 | Обновлено 21.09.2020 08:26
Теория степени сжатия и ее расчет в Powersports
Покупаете ли вы поршни для мотоцикла, квадроцикла или UTV, вы, скорее всего, увидите варианты с разными степенями сжатия.При разработке поршней для различных степеней сжатия учитывается множество факторов. Здесь мы рассмотрим, как рассчитывается степень сжатия и как она может повлиять на ваш двигатель и требования к топливу для гонок.
Формула проста — сжатие дает мощность, и иногда теория «чем больше, тем лучше» имеет свои достоинства. Но прежде чем мы начнем слепо оценивать степени сжатия, лучше узнать больше о том, как этого добиться. Степень сжатия для любого двигателя или отдельного цилиндра определяется как соотношение между рабочим объемом цилиндра с поршнем в нижней мертвой точке (НМТ) и объемом с поршнем в верхней мертвой точке (ВМТ).Если, например, отношение объема НМТ в 13 раз больше, чем объем в ВМТ, то степень сжатия составляет 13: 1.
Степень сжатия — это отношение рабочего объема цилиндра с поршнем в нижней мертвой точке и рабочего объема цилиндра с поршнем в верхней мертвой точке.
Степень сжатия играет важную роль в создании мощности, поскольку именно сжатие топливовоздушной смеси улучшает процесс сгорания и создает мощность.Конечно, более высокая степень сжатия также предъявляет более высокие требования к октановому числу топлива, поэтому важно помнить об этом. В качестве примера мы возьмем одноцилиндровые двигатели для внедорожников. Степень сжатия серийных двигателей для внедорожников с годами увеличилась до нынешних диапазонов от 12,5: 1 до 13,5: 1, при этом они по-прежнему способны сжигать бензин премиум-класса с октановым числом 91/93. Это достигается за счет улучшенной конструкции камеры сгорания, а также превосходного управления соотношением воздух-топливо за счет электронного впрыска топлива (EFI).
Как рассчитывается степень сжатия?
Было бы неплохо проверить, как рассчитывается сжатие. Это вопрос разбивки на серии небольших участков, для которых необходимо рассчитать их индивидуальные объемы. Затем эти меньшие объемы можно сложить вместе, чтобы получить общий очищенный объем. Например, площадь верхней части поршня в ВМТ должна учитывать индивидуальные объемы камеры, верхнюю часть поршня (конструкция головки), прокладку головки и высоту поршня над или под декой поршня. цилиндр.
Щелкните здесь, чтобы узнать, как рассчитать сжатие и смещение для автомобильных двигателей.
Объем цилиндра
Вычисление объема цилиндра с помощью Pi x в квадрате радиуса x хода дает вам только объем цилиндра. Здесь изображен одноцилиндровый мотоцикл 250F.
Нашим первым шагом является определение объема цилиндра на основе диаметра и хода. Если вы помните из школьной геометрии, Объем цилиндра = Pi x радиус в квадрате x высота (в данном случае, ход).Диаметр цилиндра 77 мм и ход поршня 53,6 мм создают цилиндр объемом 249 куб. См. Это просто цилиндр.
Далее нам нужно узнать объем камеры сгорания. Самый простой способ измерить это — с помощью градуированного цилиндра или бюретки. Большинство бюреток имеют градуировку в миллилитрах, а один миллилитр равен одному кубическому сантиметру (куб.см), так что пусть вас это не сбивает. Объем камеры напрямую влияет на степень сжатия, поэтому его измерение важно для точности.Квадратная крышка из оргстекла, запечатанная консистентной смазкой, с просверленным в ней небольшим отверстием, позволяющим заполнить камеру медицинским спиртом, смешанным с небольшим количеством пищевого красителя, хорошо работает в качестве измерительной жидкости.
В приведенном ниже примере мы используем головку блока цилиндров автомобиля, но тот же процесс может быть проделан для одно- или многоцилиндровых двигателей мотоциклов.
Уплотнение крышки из оргстекла над камерой сгорания консистентной смазкой позволит вам заполнить камеру сгорания медицинским спиртом.Вы можете использовать электронный измерительный инструмент (показанный здесь), чтобы определить объем жидкости, или вы можете рассчитать его вручную с помощью градуированного цилиндра (показанного ниже). Убедитесь, что камера сгорания заполнена полностью, без пузырьков воздуха, чтобы получить точное измерение.
Объем поршня
Также необходимо измерить объем поршня. Это важно, поскольку поршень редко бывает идеально плоским. Если бы это было так, номер объема поршня был бы по существу 0 или таким, который не прибавлял бы и не вычитал из степени сжатия.Однако большинство верхних частей поршней содержат комбинацию предохранительных клапанов, тарелку или куполообразную конфигурацию, которые составляют заданный объем. Допустим, этот поршень имеет небольшой купол, но также включает предохранительный клапан поршневого клапана. Для достижения точной степени сжатия необходимо рассчитать общий объем купола поршня. Этот объем должен быть у производителя поршня, когда он вам понадобится. JE Pistons сохраняет эту информацию в протоколе для каждой конструкции поршня.
Имейте в виду, что даже незначительные изменения могут иметь прямое влияние на сжатие.Например, увеличение диаметра отверстия всего на 2 мм — например, с 96 до 98 мм — без каких-либо других изменений в поршне, приведет к увеличению степени сжатия 13,58: 1 до 14,05: 1 просто потому, что площадь поршня теперь равна больше.
Объем купола также учитывает так называемый объем щели, или крошечный объем, находящийся между верхним краем поршня над контактной площадкой кольца и стенкой цилиндра. Это измерение наиболее важно выполнить, если поршень был модифицирован для добавления дополнительного зазора сброса клапана или если были выполнены другие модификации в верхней части поршня.
Этот объем очень мал, но это то, что JE принимает во внимание при вычислении сжатия, чтобы обеспечить высокую точность.
Объем щели — это небольшой промежуток между верхним, внешним краем поршня (над верхним кольцом) и цилиндром. Вы можете увидеть это небольшое пространство на картинке выше.
Прокладка головки
Толщина прокладки головки также влияет на сжатие, так как это также создает объем, который необходимо включить в расчет.Толстая прокладка головки существенно увеличивает объем камеры, а более тонкая — уменьшает его. Расчет объема такой же, как и для цилиндра, только очень короткий. Чаще всего внутренний диаметр прокладки круглый, поэтому вычислить объем довольно просто: объем = Pi x радиус в квадрате x высота.
Высота платформы
Также необходимо учитывать высоту платформы. Если поршень в ВМТ находится ниже уровня цилиндра, этот объем добавляется к объему камеры сгорания, уменьшая степень сжатия.Если верхняя часть поршня превышает верхнюю часть цилиндра на заданную величину, этот объем необходимо вычесть из объема камеры сгорания, что увеличит степень сжатия. Это положение поршня также напрямую влияет на зазор между поршнем и головкой, поэтому внимательно следите за ним, чтобы не выходить за пределы спецификации.
Под высотой деки понимается положение поршня относительно верхней части цилиндра (деки) в ВМТ. В изображенном здесь поршне / цилиндре купол поршня находится над декой, когда поршень находится в ВМТ, поэтому этот объем купола поршня необходимо вычесть из объема камеры сгорания.Так поршни с высокой степенью сжатия, такие как этот, достигают более высоких степеней сжатия.
После того, как все эти размеры были определены, мы можем выполнить простую математику деления объема цилиндра с поршнем в нижней части его хода на объем цилиндра с поршнем в верхней части его хода. Мы включили всю математическую формулу здесь, внизу этой страницы, но она слишком длинная и сложная, и на самом деле нет причин проходить все это, если вам не нравятся длинные вычисления! Более простой вариант — использовать один из множества бесплатных онлайн-калькуляторов степени сжатия.
Использование программы расчета степени сжатия сэкономит много времени и избавит от ненужных хлопот при выполнении вычислений вручную. Эти цифры приведены только для примера.
Нам нравится версия, предлагаемая на сайте Performance Trends (Performancetrends.com), поскольку она проста в использовании и может быть загружена бесплатно. Вводные данные в этой программе можно даже изменить с английского на метрические, если вы предпочитаете, и вводимые данные настолько просты, что вы можете попробовать десятки различных комбинаций, чтобы удовлетворить свое любопытство.
Важно отметить, что, хотя сжатие действительно играет важную роль в повышении мощности, добавление сжатия не является чисто линейным предложением. Общепринятая мера для добавления сжатия состоит в том, что одна полная точка сжатия может добавить от 3 до 4 процентов мощности. Итак, если двигатель развивает мощность 50 лошадиных сил, и мы добавляем полную точку сжатия (например, от 11 до 12: 1), это потенциально может увеличить мощность до 51,5 лошадиных сил. Однако с нынешними коэффициентами сжатия гоночных двигателей уже на уровне 13: 1, добавление полной точки сжатия не обязательно может добавить полные три процента, поскольку закон убывающей отдачи играет роль с коэффициентами, близкими к 14: 1 или выше.Положительный прирост все равно будет, но он, скорее всего, не будет таким большим, как прирост, например, с 9: 1 до 10: 1.
На фотографии показаны 3 поршня JE с разной степенью сжатия для одного и того же двигателя YXZ1000. CR включают 9,5: 1 (уменьшение сжатия для турбо-приложений), 11,5: 1 (стандартное сжатие) и 12,5: 1 (высокое сжатие). Обратите внимание, что максимальная компрессия имеет самые высокие характеристики купола, занимая больше объема камеры сгорания. Поршень 9,5: 1 — наоборот. Другой пример — поршни CRF450R JE 2017-18 годов выпуска.Стандартный компрессионный поршень 13,5: 1 (справа) имеет очень плоский купол, не занимающий лишнего объема в камере сгорания. Поршень 14,5: 1 (слева) имеет более высокий купол для уменьшения объема камеры сгорания, когда поршень находится в ВМТ.
Щелкните здесь, чтобы узнать больше о наших поршнях серии Pro.
Следует ли мне использовать гоночный газ?
Поскольку большинство новых двигателей мотоциклов теперь имеют статическую степень сжатия 13: 1, эти двигатели используют очень точно настроенные комбинации, позволяющие им работать на бензиновом насосе с октановым числом 91-93.Часто задают вопрос: принесет ли гоночный бензин пользу? Есть несколько факторов, влияющих на гоночный бензин, которые выходят далеко за рамки простого увеличения октанового числа. Многие гонщики считают, что добавление октанового числа также добавит мощности. Хотя это может быть правдой, ответы бывает трудно расшифровать.
Октан сам по себе не является функцией топлива, которое увеличивает мощность. Октан добавляется в топливо для предотвращения детонации. Если двигатель страдает от детонации или детонации из-за использования бензина более низкого качества, добавление октанового числа восстановит эту мощность.И наоборот, добавление топлива с более высоким октановым числом в двигатель, не имеющий проблем с детонацией, не приведет к дополнительной мощности. Более распространенная ситуация заключается в том, что добавление октанового числа сверх требований двигателя обычно приводит к менее эффективному процессу сгорания, который не увеличивает мощность. В определенных ситуациях использование слишком большого октанового числа может привести к небольшой потере мощности! Вот где теория «больше — лучше» не проходит проверку.
Как и любая другая система в гоночном двигателе, это правильное сочетание компонентов и топлива, которое может привести к увеличению мощности.Например, гоночный бензин часто смешивают с оксигенатами, которые приводят к обеднению / изменению стехиометрического (или химически правильного) отношения воздух-топливо. Часто за увеличение мощности отвечают именно эти добавки, а не октановое число. Эксперименты с топливом с различным процентным содержанием оксигенатов могут сильно повлиять на фактическое соотношение воздух-топливо. Это входит в сложную историю о стехиометрическом соотношении воздух-топливо, которая выходит за рамки этой истории, но это важный вопрос, о котором нужно знать, прежде чем пытаться индивидуально смешивать гоночный бензин.
Сжатие может быть простым способом повысить мощность, но вам нужно быть в курсе, когда дело доходит до выбора правильных частей. Пропуск чисел через программу степени сжатия, вероятно, самый простой способ убедиться, что числа не выходят из-под контроля.
Пример расчета коэффициента сжатия
Общие сведения о коэффициентах сжатия | Visordown
Степень сжатия двигателя — это отношение объема газа в цилиндре, когда поршень находится в верхней части своего хода (верхняя мертвая точка, или ВМТ), к объему газа, когда поршень находится в нижней части своего хода. (нижняя мертвая точка или BDC).Другими словами, это соотношение сжатого и несжатого газа, или насколько плотно поступающая топливно-воздушная смесь сжимается в камере сгорания перед воспламенением. Чем сильнее он сжимается, тем эффективнее горит и вырабатывается больше энергии.
Очевидно, небольшие изменения в двигателе будут иметь большое значение. «Снимите» головку блока цилиндров путем механической обработки ее нижней поверхности, где она устанавливается ровно напротив цилиндра (что эффективно уменьшает объем камеры сгорания) или установки более тонкой прокладки головки блока цилиндров, чтобы увеличить степень сжатия, как и установка поршней «высокого сжатия» с приподнятая корона.Любая модификация, уменьшающая объем камеры сгорания, приведет к увеличению компрессии, но на нее также повлияют другие факторы.
Растачивание двигателя или увеличение его хода дает больше мощности не только за счет увеличения мощности, но и за счет повышения компрессии. Допустим, у нас есть одноцилиндровый двигатель объемом 500 куб. См с диаметром цилиндра 100 мм и ходом 63,66 мм. Предположим также, что его цилиндр имеет объем камеры сгорания, для простоты расчета, 50 куб. С поршнем на НМТ общий объем цилиндра составляет 550 куб. См.Когда поршень находится в ВМТ, объем уменьшается до 50 см3. Его степень сжатия, следовательно, 550 деленная на 50, или 11: 1. Но если мы увеличим диаметр цилиндра на 2 мм и не сделаем никаких других модификаций, его рабочий объем составит 520 куб. См. Общий объем цилиндров составляет до 570 куб. См, который снова уменьшается до 50 куб. См в ВМТ. Разделив 570 на 50, мы получим 11,4: 1. Увеличив рабочий объем двигателя, мы изменили соотношение объемов сжатого и несжатого газа и увеличили степень сжатия.
Каким бы способом мы ни пошли, повышение степени сжатия — простой путь к большей мощности.Поршни с высокой степенью сжатия, по словам Иэна Парка из FW Development, являются «лошадиными силами с болтовым креплением». Современные велосипедные двигатели имеют тенденцию работать со степенью сжатия от 10: 1 до 12: 1. В качестве примера, стандартный CBR600RR имеет степень сжатия 12: 1, тогда как суперспортивный RR от FW Developments будет работать с коэффициентом 15: 1.
Но есть пределы того, насколько высока степень сжатия. Проблема с бензином в том, что при его слишком сильном сжатии он начинает воспламеняться сам по себе, а не тогда, когда вы этого хотите.Это называется детонацией или детонацией, и именно это предотвращает работу двигателей с очень высокой степенью сжатия.
Сжатие газа повышает его температуру, поэтому когда поршень поднимается и сжимается смесь топлива и воздуха, он нагревается. В идеальном мире смесь сжатого топлива и воздуха воспламеняется из центральной точки камеры сгорания (там, где находится свеча зажигания), равномерно расширяясь во всех направлениях и толкая поршень вниз (потому что это единственная часть, которая может двигаться в этой точке. ). Если слишком сильно увеличить степень сжатия, произойдет самовоспламенение по направлению к внешним краям камеры сгорания, вызванное внезапным повышением давления в цилиндре при воспламенении свечи зажигания, вместо того, чтобы гореть наружу из центральной точки.
Это неравномерное самопроизвольное горение вызывает усиленные волны давления в камере сгорания. Металлический стук слышен даже в двигателе, когда эти волны высокого давления ударяют по головке поршня и стенкам камеры сгорания, отсюда и термин «стук». Хотя эти волны давления очень непродолжительны, они превышают нормальное давление и температуру сгорания и могут вызывать всевозможные проблемы, от выдувания прокладок головки до поврежденных поршней и перенапряженных штоков и подшипников.Перегрев тоже может быть проблемой.
Октановое число топлива является мерой его устойчивости к детонации — чем выше рейтинг, тем сильнее оно может быть сжато без детонации. Обычный неэтилированный бензин для насосов с октановым числом 95 подходит для большинства стандартных двигателей со степенью сжатия, но даже двигателям с умеренной настройкой может потребоваться сверхнэтилированный бензин с октановым числом 97/98 для безопасной работы.
Почему имеет значение коэффициент сжатия — расширение возможностей насосов и оборудования
Роль степени сжатия при проектировании и выборе компрессора
Автор : Роберт X.Перес, инженер по машинному оборудованию
Одним из критических параметров при проектировании и выборе компрессора является степень сжатия, часто обозначаемая как r, необходимая для каждой ступени сжатия. Степень сжатия — это просто отношение абсолютного давления нагнетания ступени к абсолютному давлению на всасывании ступени. Поскольку температура большинства газов повышается при сжатии, конечная температура на выходе из компрессора всегда является проблемой. Высокая температура нагнетания может привести к выходу из строя внутренних компонентов из-за разрушения материала или чрезмерного теплового расширения.Степень сжатия также важна при определении требуемой мощности, т. Е. Чем выше коэффициент, тем больше мощность, необходимая для этой ступени.
Зависимость степени сжатия от температуры нагнетания
Вот простой пример того, как рассчитать степень сжатия. Допустим, вы сжимаете газ с коэффициентом удельной теплоемкости 1,3 (см. Соотношение с удельной теплотой в рамке ниже) от давления всасывания -0,5 фунтов на кв. Дюйм до давления нагнетания 35 фунтов на кв. Дюйм.Чтобы рассчитать степень сжатия, вы сначала должны преобразовать оба давления в абсолютные, добавив к ним 14,7, а затем разделить абсолютное давление нагнетания на абсолютное давление всасывания, как показано здесь:
R = P _d / P _s = (35 + 14.2) /14.7=3.5 [ Уравнение 1 ]
Зная степень сжатия, мы можем определить теоретическую температуру нагнетания, которая предполагает отсутствие внутренних потерь и адиабатического сжатия, используя уравнение 2 ниже.
В этом уравнении T выражается в градусах Ранкина (R = F + 460), k — это отношение удельной теплоемкости, а r — степень сжатия, вычисляемая по уравнению 1. Предполагая, что температура всасывания составляет 60 ^o F, r = 3,5 и k = 1,3, мы приходим к теоретической температуре нагнетания (T _d) 234 ^o F.
Коэффициент теплоемкости
Отношение удельной теплоты — это термодинамический параметр, используемый во многих расчетах производительности компрессора, обычно обозначаемый k.Отношение удельной теплоемкости определяется как k = c _p / c _v, где c _p — удельная теплоемкость газа в процессе постоянного давления, а c _v — удельная теплоемкость для газ в процессе постоянного объема.
В таблице ниже приведены значения k для некоторых распространенных газов.
Давайте продолжим это упражнение, увеличив давление нагнетания компрессора с шагом 5 фунтов на квадратный дюйм, чтобы увидеть, что произойдет с температурой нагнетания.Таблица 1 суммирует результаты. Вы можете ясно видеть, что по мере увеличения давления нагнетания повышается степень сжатия и, соответственно, увеличивается температура нагнетания (T _d). В этом примере T _d увеличивается с 234,3 F для степени сжатия 3,5 до 335,7 F для степени сжатия 5,61.
Таблица 1: Влияние давления нагнетания на теоретическую температуру нагнетания
Запас расчетной температуры
Если мы сравним наши результаты с гипотетическим расчетным пределом 275 ^o F, мы увидим, что при давлении нагнетания компрессора 50 фунтов на кв. Дюйм, мы начинаем превышать нашу расчетную предельную температуру.Эту взаимосвязь между теоретической температурой нагнетания и расчетной предельной температурой можно ясно увидеть на рисунке 1. Я рекомендую вам выбрать консервативный расчетный предел температуры на этапе выбора проекта, чтобы обеспечить безопасный рабочий запас для обработки любого неожиданного процесса. условий или неожиданных внутренних потерь цилиндра из-за износа или загрязнения.
Предположим, компрессор, который вы рассматриваете, имеет рекомендуемый предел срабатывания сигнализации температуры нагнетания 325 ^o F и автоматическое отключение при 350 ^o F.Если ваше фактическое давление нагнетания составляет 60 фунтов на квадратный дюйм, вы должны ожидать минимальное значение T _d около 303 ^o F, как указано в Таблице 1. (Помните, что значения температуры нагнетания в Таблице 1 являются теоретическими. температура нагнетания будет выше из-за внутренних потерь, так как ваш компрессор будет нормально разрушаться.) Если ваш фактический T _d больше похож на 318 ^o F, у вас будет только запас 7 ^o F !! Это приведет к бесчисленным будильникам и телефонным звонкам в полночь.Способ избежать этой ситуации — использовать консервативную расчетную температуру нагнетания и использовать большее количество ступеней сжатия, чтобы обеспечить меньшую степень сжатия на ступень. Изучение Таблицы 1 приведет вас к выводу, что для этого примера расчетные степени сжатия не должны превышать 4,5 на ступень, если вы хотите поддерживать приемлемый запас между рабочей температурой и пределом срабатывания сигнализации.
Рисунок 1
Предупреждение: Примеры, показанные здесь, основаны на теоретических расчетах адиабатического сжатия.Формулы адиабатического сжатия используются для оценки производительности поршневых компрессоров. Читатели должны работать с производителями компрессоров, чтобы определить фактическую степень сжатия и пределы температуры нагнетания для вашей конкретной конструкции компрессора. Теоретические расчеты, использованные в этой колонке, были использованы для демонстрации общей тенденции, ожидаемой от все более высоких степеней сжатия.
Для центробежных компрессоров обычно используется следующее теоретическое уравнение повышения температуры, основанное на политропном сжатии:
[ Уравнение 3, которое следует использовать только для , чтобы оценить теоретическую температуру нагнетания в динамических компрессорах.]
Здесь (n-1) / n определяется соотношением:
Компромиссы дизайна
Читатель может видеть, что всегда существует компромисс между количеством ступеней сжатия и температурой нагнетания компрессора на каждой ступени. Чем больше у вас ступеней сжатия, тем дороже будет компрессорная установка из-за ее общей сложности, т. Е. Требуется больше трубопроводов и охлаждения. Однако чем больше установленных ступеней сжатия, тем меньше будет повышение температуры на каждой ступени, что позволяет компонентам компрессора работать холоднее и надежнее.Это компромисс, на который должны пойти все профессионалы в области компрессоров, когда они начинают свой процесс выбора.
Общая степень сжатия является произведением всех индивидуальных степеней сжатия, то есть r _o = r ₁ x r ₂ x r ₃ x и т. Д. Предполагая, что все ступени имеют одинаковую степень сжатия, мы можем написать:
В этой формуле n — количество ступеней, а r _s — степень сжатия на ступень.Исходя из этого соотношения, мы можем сделать вывод, что количество стадий, необходимых для достижения требуемого общего коэффициента, составляет:
Например, если ваш требуемый r _o равен 20, а наш рекомендуемый максимальный r _s равен 4,5, то нам потребуются две стадии сжатия, так как:
В целом можно сделать вывод, что чем меньше допустимая степень сжатия (r _s), тем больше требуется ступеней (n).
Я рекомендую дать вашим компрессорам шанс. Постарайтесь использовать как можно более широкий экономический запас между расчетной температурой нагнетания и расчетным температурным пределом компрессора. В приведенном выше примере я рекомендовал расчетный запас в 50 ^o F (325-275 ^o F), чтобы обеспечить буфер на случай непредвиденной внутренней деградации компрессора. Если вы ожидаете таких факторов, как грязный газ, вы можете захотеть еще больше увеличить расчетную маржу.
Помните, что вашим лучшим другом при выборе компрессора будет производитель компрессора.Они уберегут вас от неприятностей, помогая выбрать подходящий компрессор для вашего приложения. Чтобы они были успешными, вы должны предоставить им наиболее точную доступную степень сжатия, состав газа и температуру всасывания. Вместе вы оба можете выбрать эффективный и безотказный компрессор.
Об авторе:
Роберт X. Перес имеет более 30 лет опыта работы с вращающимся оборудованием в нефтехимической промышленности. Он получил степень бакалавра медицинских наук в Техасском университете A&M (Колледж-Стейшн), степень MSME в Техасском университете в Остине и является лицензированным профессиональным инженером в штате Техас.Г-н Перес работал адъюнкт-профессором в Техасском университете A&M в Корпус-Кристи, где он разработал и преподавал курс «Инженерные технологии вращающегося оборудования».
Он является автором четырех книг и соавтором четырех книг в области надежности оборудования. Г-н Перес также написал множество статей о надежности оборудования для многочисленных технических конференций и журналов.
Почему имеет значение коэффициент сжатия | Насосы и системы
Одним из критических параметров при проектировании и выборе компрессора является степень сжатия, часто обозначаемая как r.Степень сжатия — это просто отношение абсолютного давления нагнетания ступени к абсолютному давлению всасывания ступени.
Поскольку температура большинства газов повышается при сжатии, конечная температура на выходе компрессора всегда является проблемой. Высокая температура нагнетания может привести к выходу из строя внутренних компонентов из-за разрушения материала или чрезмерного теплового расширения. Степень сжатия также важна при определении требуемой мощности; чем выше передаточное число, тем больше требуется лошадиных сил для этой ступени.
Зависимость степени сжатия от температуры нагнетания
Вот простой пример того, как рассчитать степень сжатия. Например, мы сжимаем газ с коэффициентом удельной теплоемкости 1,3 (см. Соотношение с удельной теплотой коробка ) от давления всасывания -0,5 фунтов на кв. Дюйм до давления нагнетания 35 фунтов на кв. Дюйм. Чтобы рассчитать степень сжатия, сначала преобразуйте оба этих давления в абсолютное давление, добавив 14,7 к каждому члену, а затем разделив абсолютное давление нагнетания на абсолютное давление всасывания:
Уравнение 1
Зная степень сжатия (и предполагая, что внутренние потери отсутствуют), мы можем определить теоретическую температуру нагнетания, используя уравнение 2, которое основано на адиабатическом сжатии.
Уравнение 2
Где:
T = градус R
k = Коэффициент удельной теплоемкости
r = степень сжатия, рассчитанная по уравнению 1.
Предполагая температуру всасывания 60 градусов F, мы получаем теоретическую температуру нагнетания (T _d) 234 градуса F.
Мы продолжим это упражнение, увеличив давление нагнетания компрессора с шагом 5 фунтов на квадратный дюйм, чтобы увидеть, что происходит с температурой нагнетания. Таблица 1 суммирует результаты. По мере увеличения давления нагнетания увеличивается степень сжатия и соответственно увеличивается температура нагнетания (T _d). В этом примере T _d увеличивается с 234,3 ° F для степени сжатия 3,5 до 335,7 ° F для степени сжатия 6.32.
Таблица 1. Влияние давления нагнетания на теоретическую температуру нагнетания
Запас расчетной температуры
По сравнению с гипотетическим расчетным пределом в 275 ° F, мы начинаем превышать нашу расчетную предельную температуру при давлении нагнетания компрессора 50 фунтов на кв. Взаимосвязь между теоретической температурой нагнетания и расчетной предельной температурой можно увидеть на Рисунке 1.Рекомендуется выбрать консервативный расчетный предел температуры на этапе выбора проекта, чтобы обеспечить безопасный рабочий запас для учета неизвестных или неожиданных внутренних потерь в цилиндрах.
Например, потенциальный компрессор имеет рекомендуемый предел срабатывания сигнализации температуры нагнетания 325 ° F и автоматическое отключение при 350 ° F. Если фактическое давление нагнетания составляет 60 фунтов на квадратный дюйм, ожидайте минимальную Td около 303 ° F (помните, что Значения температуры нагнетания в таблице 1 являются теоретическими.) В действительности, оно будет выше из-за внутренних потерь, так как компрессор обычно выходит из строя. Если фактическая Td больше похожа на 318 ° F, запас будет только 7 ° F, что приведет к бесчисленным сигналам тревоги и полуночным телефонным звонкам.
Чтобы избежать этой ситуации, используйте консервативную расчетную температуру нагнетания и используйте больше ступеней сжатия, чтобы обеспечить меньшую степень сжатия на ступень. Таблица 1 показывает, что для этого примера расчетные степени сжатия не должны превышать 4.5 на ступень, чтобы поддерживать нормальный запас между рабочей температурой и пределом срабатывания сигнализации.
Предостережение: Эти примеры основаны на теоретических расчетах адиабатического сжатия. Формулы адиабатического сжатия используются для оценки производительности поршневых компрессоров. Читатели должны работать с производителями компрессоров, чтобы определить фактическую степень сжатия и пределы температуры нагнетания для конкретных конструкций компрессоров.Теоретические расчеты, использованные в этой колонке, были использованы для демонстрации общей тенденции, ожидаемой от все более высоких степеней сжатия.
Для центробежных компрессоров обычно используется следующее теоретическое уравнение повышения температуры, основанное на политропном сжатии:
Уравнение 3
Здесь (n-1) / n определяется соотношением:
, где  _p — политропный КПД компрессора
Уравнение 3 следует использовать только для оценки теоретической температуры нагнетания в динамических компрессорах.
Компромисс дизайна
Всегда существует компромисс между количеством ступеней сжатия и температурой нагнетания компрессора на каждой ступени. Чем больше ступеней, тем дороже будет компрессор из-за сложности и большего охлаждения, необходимого на каждой ступени. Однако чем больше установлено ступеней сжатия, тем меньше будет повышение температуры на каждой ступени, что позволяет компонентам компрессора работать более холодно и надежно. Это компромисс, на который должны пойти все профессионалы в области компрессоров, когда они начинают свой процесс выбора.
Общая степень сжатия является произведением всех индивидуальных степеней сжатия, то есть r _o = r ₁ xr ₂ xr ₃ x и т. Д. Предполагая, что все ступени имеют одинаковую степень сжатия, мы можем написать:
Уравнение 4
Где:
n = количество ступеней
r _с = степень сжатия на ступень.
Исходя из этого соотношения, мы можем сделать вывод, что количество ступеней, необходимых для достижения требуемого общего коэффициента, составляет:
Уравнение 5
Например, если требуемое значение r _o равно 20, а рекомендуемое максимальное значение r _s равно 4,5, то:
Уравнение 6
или двухступенчатое сжатие. В целом можно сделать вывод, что чем меньше допустимая степень сжатия (r _s), тем больше ступеней (n) требуется.
Я рекомендую использовать как можно более широкий экономический запас между расчетной температурой нагнетания и расчетным температурным пределом компрессора. В приведенном выше примере я рекомендовал расчетный запас в 50 ° F (325 ° F — 275 ° F), чтобы обеспечить буфер на случай непредвиденной внутренней деградации компрессора. Если ожидаются такие факторы, как грязный газ, еще больше увеличьте расчетный запас.
Помните, производитель компрессора поможет пользователям выбрать правильный компрессор для их применения.Производители компрессоров должны знать наиболее точную доступную степень сжатия, состав газа и температуру всасывания, чтобы выбрать эффективный и безотказный компрессор.
Щелкните здесь, чтобы увидеть ответ читателей на эту статью.
Как изменить степень сжатия? (Пошаговое руководство)
Изменение степени сжатия — отличная идея по нескольким причинам. Во-первых, если предположить, что добавленное сжатие не является чрезмерным, добавление сжатия — лучший способ повысить мощность, а также повысить эффективность.По этой причине вы можете задаться вопросом, что означает степень сжатия и как ее изменить. Итак, вы можете спросить:
Как изменить степень сжатия? Вы можете изменить степень сжатия в двигателе, изменив рабочий объем или зазор. Самый простой вариант — изменить объем зазора. Вы можете изменить толщину прокладки головки блока цилиндров, не допуская столкновения поршня с головкой блока цилиндров или другими компонентами.
Прежде чем мы углубимся в то, как вы можете изменить степень сжатия вашего двигателя, вам сначала нужно понять, что означает степень сжатия и как она может повлиять на ваш двигатель.Это важный шаг, поскольку степень сжатия играет жизненно важную роль в работе вашего двигателя.
В этой статье вы подробно узнаете о степени сжатия и о том, как она может повлиять на ваш двигатель. Это также поможет вам понять эффекты, если вы их увеличите или увеличите. Таким образом, вы лучше поймете, что можно сделать со своим двигателем, чтобы повысить его производительность и эффективность.
Без лишних слов, давайте перейдем к делу!
Что такое степень сжатия в двигателе?
Степень сжатия — это степень сжатия, при которой наиболее значительный объем цилиндра сжимается до наименьшего объема цилиндра.
Это объем цилиндра, когда поршень находится внизу, по сравнению с верхним. Вы можете увидеть, как степень сжатия записана и выражена в процентах. Например, двигатель со степенью сжатия 9: 1 будет называться «девять к одному».
В целом, эти передаточные числа являются типичными для двигателей:
Более высокая степень сжатия: 10,6
Более низкая степень сжатия: 8,6
Базовая степень сжатия: 9,6
Более высокая степень сжатия звучит лучше, и это так.Однако, хотя вы можете увеличить степень сжатия вашего двигателя, есть предел того, насколько вы можете регулировать. Причина в том, что у двигателей тоже есть определенный лимит.
Суть в том, что более высокая степень сжатия означает, что двигатель выполняет больше работы с тем же количеством топлива. Так что этот хорош как с точки зрения мощности, так и с точки зрения миль на галлон.
Имея это в виду, вы можете задаться вопросом, как можно увеличить степень сжатия вашего двигателя.
Как увеличить степень сжатия?
Если вы хотите увеличить степень сжатия, вам необходимо увеличить усилие поршня, когда начинается сгорание.В общем, вы можете получить больше силы, когда поршень поднимается выше в канале ствола во время сгорания.
Лучший способ увеличить степень сжатия — увеличить усилие поршня. Однако это также создаст большее давление, более высокий тепловой эффект и другие факторы, которые необходимо учитывать.
Таким образом, было бы лучше получить консультацию специалиста, чтобы вы могли проверить свой двигатель на предмет того, сколько времени потребуется на регулировку.
Когда вы увеличиваете степень сжатия, поршень толкается выше в отверстии, в ВМТ или в верхней мертвой точке.В результате вы получите дополнительную силу для хода расширения. Проще говоря, вы получаете дополнительную силу при неизменном расходе топлива.
В целом, можно добиться лучших характеристик двигателя, если уменьшить зону закалки. Теперь следует отметить, что увеличение степени сжатия зависит от мощности вашего двигателя.
Что дает увеличение степени сжатия?
Проще говоря, увеличение степени сжатия улучшает производительность вашего двигателя.Это достигается за счет увеличения объема работы, которую он может выполнять, потребляя при этом то же количество топлива.
В результате вы можете получить лучшую топливную экономичность и более мощный двигатель. Однако вы должны отметить, что есть пределы того, насколько вы можете увеличить.
В общем, двигатель с высокой степенью сжатия указывает на то, что данное количество воздуха и топлива в цилиндре сжимается в значительно меньшую площадь, чем двигатель с более низкой степенью сжатия.
Мощность становится заметной, поскольку она обеспечивает лучшую мощность, несмотря на сохранение того же расхода топлива.
Делает ли высокое сжатие больше мощности?
Да, высокая степень сжатия дает больше мощности. Однако он также имеет несколько эффектов. Чтобы объяснить лучше и глубже, вы можете принять это так.
Первое, на что нужно обратить внимание, — это мощность двигателя. Мощность двигателя возникает, когда камеры сгорания оказывают давление или силу на поршень. Затем поршень толкается вниз по цилиндру, когда происходит такт расширения.
В общем, вы можете получить больше силы, когда поршень поднимается выше во время процесса сгорания.По мере увеличения степени сжатия поршень достигает более высокого положения в верхней мертвой точке. Таким образом, создается дополнительная сила, не потребляя больше топлива.
Короче говоря, сильное сжатие дает больше мощности. Однако это еще не все, что нужно знать о степени сжатия.
Что произойдет, если степень сжатия слишком высока?
Есть причина, по которой вы не увидите ни одного двигателя со сверхвысокой степенью сжатия. Когда степень сжатия слишком высока, двигатель подвергается большому риску.
Например, представьте, что степень сжатия составляет 50: 1. Металл и двигатель не выдержат такого высокого отношения.
Высокие соотношения обычно снимают большое количество стресса. В результате ваш двигатель, скорее всего, взорвется или взорвется от такого давления.
Короче говоря, более высокая степень сжатия может дать дополнительную силу, но слишком высокая степень сжатия может означать, что ваш двигатель не сможет ее выдержать.
Как снизить степень сжатия?
Предположим, вы хотите снизить степень сжатия вашего двигателя.В этом случае вы можете сделать это, удалив материал внутри верхней части поршня головки цилиндра.
При этом вы можете в равной степени увеличить оба тома. Таким образом, вы также уменьшаете степень сжатия.
Еще вы можете сделать прокладку более толстой. Их наличие может снизить степень сжатия, но только на небольшой процент.
Это самый простой способ уменьшить сжатие. Однако недостатком является то, что двигатель будет более подвержен поломке прокладки головки блока цилиндров.Более того, вы не получите такой большой выгоды, если снизите компрессию.
Таким образом, это идеально подходит только для случаев, когда у вас проблемы с высоким сжатием, и вам нужно его уменьшить.
Что лучше: более высокая или более низкая степень сжатия?
В общем, более высокая степень сжатия лучше, чем более низкая. Однако это зависит от типа вашего двигателя и от того, какое давление он может выдержать.
Например, меньшие двигатели будут лучше работать с более низкой степенью сжатия.У них могут возникнуть проблемы, если вы измените и увеличите сжатие.
С другой стороны, более крупные и лучшие двигатели, предназначенные для экстремальной работы, потребляли бы больше топлива при низкой производительности, если бы они работали с низкой степенью сжатия.
Степень сжатия обычно составляет от 8: 1 до 10: 1. Более высокая степень сжатия от 12: 1 до 14: 1 указывает на более эффективное сгорание. Более высокая степень сжатия и эффективность сгорания приводят к большей мощности за счет меньшего количества топлива и меньшего количества выбросов выхлопных газов.
Наилучшая степень сжатия
Наилучшая степень сжатия зависит от типа вашего двигателя. Как правило, вы можете видеть степень сжатия от 8: 1 до 10: 1.
Вы также можете увидеть более высокую степень сжатия от 12: 1 до 14: 1. Такое соотношение означает, что двигатель получает более высокую мощность сгорания.
Проще говоря, более высокая степень сжатия означает большую мощность при меньшем потреблении топлива. Кроме того, эти двигатели с высокой степенью сжатия производят меньше выхлопных газов.
Конечно, более высокая степень сжатия не означает, что она лучшая. Лучшее соотношение всегда будет относительно мощности двигателя. Если вы ищете базовую степень сжатия, то она будет 9: 6. Меньшее значение будет 8: 6, а большее — 10: 6.
Пока ваше сжатие движется вокруг этих чисел, вы, вероятно, получите максимальную отдачу от своего двигателя.
Сводка
Вкратце, вы можете сказать, что степень сжатия является важным фактором, влияющим на работоспособность вашего двигателя.Более высокое передаточное число означает больше работы с тем же топливом, а более низкое передаточное число означает больше топлива с меньшими затратами. Замечательно то, что вы можете изменить это соотношение в своей машине, хотя это изменение, которое вы можете сделать, весьма ограничено.
В двигателе вы можете изменить рабочий объем зазора для изменения степени сжатия. Изменение объема зазора — самый простой подход. Без взаимодействия поршня с головкой блока цилиндров или другими компонентами вы можете отрегулировать толщину прокладки головки блока цилиндров.
В конце концов, изменение степени сжатия обычно выполняется механиками или автолюбителями, которые хотят строить гоночные автомобили, и теми, кто хочет довести свои двигатели до предела. Если вы хотите этим заниматься, лучше всего проконсультироваться со специалистом, особенно если вы будете делать это в своей машине.
Также читают:
ресурса
Изображение предоставлено — Canva
Важность степени сжатия двигателя
Что такое степень сжатия:
Степень сжатия двигателя — это отношение объема газа в цилиндре, когда поршень находится в верхней части своего хода (верхняя мертвая точка, или ВМТ), к объему газа, когда поршень находится в нижней части своего хода. (нижняя мертвая точка или BDC).Другими словами, это соотношение сжатого и несжатого газа, или насколько плотно поступающая топливно-воздушная смесь сжимается в камере сгорания перед воспламенением. Чем сильнее он сжимается, тем эффективнее горит и вырабатывается больше энергии. Примечание. Если вы хотите узнать, как появляются цифры, перейдите по этой ссылке
.
Как рассчитать степень сжатия
Как это влияет на экономию топлива:
Чем выше передаточное число, тем больше сжатый воздух в цилиндре.Когда воздух сжимается, происходит более мощный взрыв топливовоздушной смеси, и расходуется больше топлива. Подумайте об этом так: если бы вам пришлось быть рядом со взрывом, вы, вероятно, предпочли бы быть рядом с ним где-то снаружи, потому что сила взрыва рассеется, и он не будет казаться таким мощным. Однако в маленькой комнате сила будет сдерживаться, что сделает ее намного более мощной. То же самое и с степенями сжатия. Удерживая взрыв в меньшем пространстве, можно использовать больше его мощности.Например, увеличив степень сжатия с 8: 1 до 9: 1, можно повысить экономию топлива примерно на 5–6 процентов.
Как это влияет на загрязнение или выбросы:
Высокая степень сжатия обеспечивает лучшее сгорание топлива и снижает количество выхлопных газов, производимых двигателем. Любая величина, превышающая 16: 1, может вызвать детонацию. Более низкие степени сжатия позволяют сжигать некачественное топливо или топливо с более низким октановым числом, что увеличивает количество выхлопных газов.
Как это влияет на характеристики холодного пуска двигателя:
Двигатели с высокой степенью сжатия выделяют чрезмерное тепло по сравнению с автомобилями с более низким сжатием, поэтому холодный запуск не должен быть проблемой для этих типов транспортных средств, в большинстве мотоциклов (с высокой степенью сжатия) не касаться дроссельной заслонки при холодном запуске. очень эффективный. Что касается двигателя с более низкой степенью сжатия, ситуация такая же, как и для любого обычного двигателя, вам нужно, чтобы он нагрелся для лучшего запуска.
Как это влияет на производительность:
Это и ежу понятно, более высокая степень сжатия обеспечит гораздо больше мощности, чем более низкая, поэтому автомобили F1 имеют чрезвычайно высокую степень сжатия. Это также позволяет двигателю быть более эффективным на более высоких оборотах. Более низкие степени сжатия дают более низкую производительность, но их легче строить, обслуживать и, в целом, они имеют более длительный срок службы.
Зачем мне использовать более высокое сжатие:
Намного лучше производительность.
Повышенная «относительная» экономия топлива.
более высокая полезная мощность на всех оборотах в минуту.
Лучшие выбросы.
Зачем мне использовать более низкую степень сжатия:
Намного дешевле строить, эксплуатировать и ремонтировать.
Работает намного дольше аналога.
Может иметь воздушное охлаждение.
Меньше шума, вибрации.
Лучшая экономия топлива в реальном мире.
Работает на хреновом топливе.
Не выделяет столько тепла.
Последний пункт очень важен для мотоциклов, так как двигатель находится очень близко к ногам пользователя, голый байк с высокой степенью сжатия будет либо невозможен для езды по городу, либо потребуется надлежащее жидкостное охлаждение.
Надеюсь, это поможет.

Архиватор / Режим	Размер, Кбайт	Время, мин.-сек.	Сжатие	Скорость, Кбайт/с

WinZip
Без сжатия	208893	—	—	—
Норма	146408	2-00	70.0%	1740
Максимум	145884	2-45	69.8%	1266
Быстро	147690	1-58	70.7%	1770
Очень быстро	149450	1-50	71.5%	1899

WinRar
Обычно	146 078	2-22	69.9%	1471
Максимум	145881	3-07	69.8%	1117

WinAce
Норма	146 418	2-28	70.1%	1411
Максимум	145844	2-40	69.8%	1305

7-Zip
Норма/Deflate	145 480	3-22	69.6%	1034
Ультра/Deflate	145 341	5-55	69.6%	588
Ультра/Deflate64	144924	6-10	69.4%	565

Power Archiver
Норма	146074	3-40	69.9%	950
Максимум	145948	3-42	69.9%	941

Режим	Размер, Кбайт	Время, мин.-сек.	Сжатие	Скорость, Кбайт/с
Без сжатия	208893	—	—	—
Store	209129	0-58	100.1%	3601
Fastest	144017	6-00	68.9%	580
Fast	143281	6-22	68.6%	547
Normal	142830	6-40	68.4%	522
Good	139826	6-58	66.9%	499
Best	140023	7-25	67.0%	469
Best (64kb)	140685	5-40	67.3%	614

Режим	Размер, Кбайт	Время, мин.-сек.	Сжатие	Скорость, Кбайт/с
Без сжатия	208893	—	—	—
Нормальный	130964	9-24	64.2%	362
Максимальный	130000	13-51	63.7%	246
Быстрый	141922	4-16	69.6%	797
Ультра (1 Мб)	131392	8-47	64.4%	387
Ультра (6 Мб)	130101	11-40	63.8%	291
Ультра (12 мб)	129871	12-47	63.7%	266
Ультра (24 мб)	—	—	—	—
Ультра (Deflate)	141171	3-15	69.2%	1046
Ультра (PPMd)	140171	8-45	68.7%	389
Ультра (Bzip2)	135342	7-32	66.4%	451

Режим	Размер, Кбайт	Время, мин.-сек.	Сжатие	Скорость, Кбайт/с
Без сжатия	208893	—	—	—

PowerArchiver
Medium	140444	9-55	67.2%	351
Maximum	137152	15-55	65.6%	219

WinAce
Норма	144374	3-24	69.1%	1024
Максимум	138538	12-54	66.3%	270

Режим	Размер, Кбайт	Время, мин.-сек.	Сжатие	Скорость, Кбайт/с
Без сжатия	208893	—	—	—

PowerArchiver, формат LHA
Norma	147518	4-40	70.6%	746
Maximum	147518	4-47	70.6%	728

PowerArchiver, формат BH
Norma	145912	2-16	69.8%	1536
Maximum	145718	2-34	69.8%	1356

Формат	Кол-во папок	Кол-во файлов	Суммарный размер, Кбайт
TXT	0	27	35096
HTM	7	1371	25076
DOC	1	33	37211
PDF	0	1	33691
JPG	26	430	40493
MP3	2	11	37571
EXE	0	316	32446
DLL	0	184	40323
XLS	6	15	17228
CHM	0	69	33940
MPEG	0	24	46606
WAV	0	1	30804
BMP	0	15	31713
AVI	0	89	9261

Формат	ZIP	RAR	ACE	7Z	CAB
TXT	43.7%	37.8%	37.4%	34.3%	36.3%
HTM	29.2%	28.3%	9.09%	7.75%	15.0%
DOC	8.76%	6.39%	5.47%	5.21%	6.49%
PDF	97.7%	97.4%	97.8%	97.5%	97.3%
JPG	98.5%	98.5%	85.0%	85.1%	97.9%
MP3	98.1%	97.9%	98.1%	97.9%	97.7%
EXE	46.9%	42.1%	37.8%	32.7%	39.3%
DLL	45.6%	39.6%	37.6%	34.3%	39.6%
XLS	11.8%	8.27%	7.44%	5.97%	8.49%
CHM	98.6%	98.8%	99.0%	99.6%	98.6%
MPEG	95.3%	94.7%	94.8%	94.5%	94.4%
AVI	86.1%	84.1%	84.5%	82.7%	83.4%
WAV	92.2%	62.8%	62.6%	87.0%	92.1%
BMP	63.5%	31.9%	30.6%	51.5%	56.2%

Средний показатель	65.5%	59.2%	56.2%	58.3%	61.6%

Формат	ZIP	RAR	ACE	7Z	CAB
TXT	2064	408	386	217	226
HTM	2507	836	627	643	411
DOC	7400	2862	1550	1378	886
PDF	2246	293	370	387	370
JPG	2670	587	337	368	287
MP3	2348	458	368	335	332
EXE	2318	773	601	416	433
DLL	2016	858	672	474	434
XLS	4300	1436	1148	507	224
CHM	1886	556	365	357	323
MPEG	2453	583	416	370	338
AVI	1852	617	463	370	356
WAV	2370	1711	1184	354	288
BMP	2883	1269	933	401	373

Средний показатель	2838	856	609	485	385

Формат	ZIP	RAR	ACE	7Z
VXD	55.1%	52.5%	43.3%	40.8%
INF	14.9%	13.3%	13.2%	12.3%
VBP	78.3%	72.6%	26.0%	18.5%
GIF	90.0%	94.3%	87.2%	86.1%
SCR	88.8%	88.0%	88.1%	87.9%
DAT	23.1%	20.1%	20.5%	18.0%
INI	35.6%	33.2%	32.5%	30.2%

Средний показатель	55.1%	53.4%	44.4%	42.0%

Формат архива	Размер, Кбайт	Время	Сжатие	Время загрузки, час.-мин.
Без сжатия	47410	—	—	4-53
ZIP	29045	0-21	61.3%	2-59
RAR	26619	1-15	56.1%	2-44
ACE	23838	1-30	50.3%	2-27
7Z	22871	1-50	48.2%	2-21
CAB	26804	2-22	56.5%	2-45
EXE (RAR)	26671	1-15	56.3%	2-45
EXE (ACE)	23903	1-30	50.4%	2-28
EXE (7Z)	22941	1-52	48.4%	2-22