Тепловой баланс двигателя - раздел Механика, Индикаторные диаграммы 4-х и 2-х тактного двигателей. Основные показатели ...
Тепло, выделяющееся при сгорании топлива, не может быть полностью превращено в полезную работу, так как в соответствии со вторым законом термодинамики часть этого тепла должна быть передана холодному источнику. В реально выполненных двигателях, работающих по действительному циклу, имеют место дополнительные потери тепла в охлаждающую воду, с отработавшими газами и др. Количественное распределение тепловой энергии топлива на полезную работу и потери при превращении тепла в механическую работу в цилиндрах двигателя носят название теплового баланса.
Все подведенное тепло, полученное от сгорания топлива ---100%
разделяется примерно на составные части согласно таблице.
Тепловой баланс двигателя определяется не аналитически, а на основании экспериментальных данных при испытании двигателя. Однако и в этом случае часть тепловых потерь не поддается учету.
В общем виде уравнение теплового баланса имеет следующий вид:
Q = Qe + Qω + Qg + Qx + Qs. ( 1)
Где Q —100 % подведенного тепла к двигателю при сгорании всего топлива
1. Qs учитывает :
1.1) потери от неполноты сгорания вследствие плохого перемешивания топлива с воздухом;
1.2) потери, эквивалентные части работы трения в подшипниках и прочих механизмах (потери тепла на трение между поршнем и цилиндром поглощаются охлаждающей водой);
1.3) потери от лучеиспускания
1.4) потери, эквивалентные кинетической энергии отработавших газов. Кроме того, в остаточный член входит неизбежно получающаяся при экспериментировании неувязка теплового баланса. Суммарно остаточный член Qs теплового баланса составляет 5—10% от общего количества тепла, введенного в цилиндр двигателя. Практически Qs определяют как разность между количеством затраченного тепла в единицу времени QT и следующими составляющими теплового баланса:
2. Тепло Qe, превращенное в полезную работу :
Qe=Ne дж/сек (Qe=632Ne кал/ч) для дизелей составляет 45-55 %
3. Тепло Qω потерянное с охлаждающей водой:
Qω=Gв (tвых- tвх) Со, для дизелей составляет 15-28 %
где tвх и t вых — температура входящей и выходящей воды;
GB — количество воды, кг/ч;
Со — теплоемкость воды.
4. Тепло Qg, теряемое с отработавшими газами:
Qg=(М п.сmcp’ Tr—M1 mcpTa)Gr ------- для дизелей составляет 25-42 %
где М п.с и M1— число молей продуктов сгорания и свежего заряда на 1 кг топлива;
mс’ р и mср— молярные теплоемкости продуктов сгорания и свежего заряда при р=const;
Tr и Та — температура отработавших газов и свежего заряда;
GT — количество топлива.
По тепловому балансу можно оценить долю потерь каждой из составляющих баланса и при доводке двигателя определить возможность снижения принципиально устранимых потерь тепла, имеющих место в двигателе сверх неизбежных потерь. Принципиально устранимые потери включены в следующие составляющие баланса: Qg, Qw, Qx, Qs вместе с неизбежными потерями, согласно второму закону термодинамики.
Как видно из формулы теплового баланса ( 1) наибольшие потери тепла составляют с выхлопными газами.
Равновесные процессы обладают свойством обратимости состоящим в том что процесс совершается сначала в прямом а затем в обратном направлении... Процессы в которых рабочее тело возвращается в первоначальное состояние... В зависимости от характера протекания и способа подвода теплоты рассматриваемые в термодинамике процессы разделяются...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Тепловой баланс двигателя
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
A — действительный; б — теоретический, в — идеальный.
На рис. 26.2,а,б и в приведены диаграммы: действительного теоретического и идеального циклов Дизеля. Характерным в работе реальных двигателей по циклу Дизеля является впуск
А — действительный; б — теоретический; в — идеальный.
На рис. 26.3,а,б и в приведены диаграммы действительного, теоретического и идеального циклов Сабатэ. Характерной особенностью работы реального двигателя по этому циклу, так
Индикаторная диаграмма 2-х тактного двигателя.
Понятия и определения, которые необходимо знать:
1. какие термодинамические процессы называются круговыми или циклами.
2. что такое теоретичес
ПРОЦЕСС НАПОЛНЕНИЯ
Процесс впуска предназначен для введения в цилиндр свежего заряда: горючей смеси — в бензиновых двигателях или воздуха — в дизелях. Чем больший по массе свежий заряд будет введен в цилиндр двигате
ПРОЦЕСС СЖАТИЯ
Процесс сжатия в д.в.с. проводится с целью создания условий для эффективного протекания следующего за ним процесса сгорания.В процессе сжатия имеют место следующие явления. Свежий заряд подогревает
Смесеобразование в дизелях.
Сжигание топлива является одним из самых распространенных методов получения тепловой энергии, используемой для различных производственных целей и особенно для последующего трансформирования ее в
Определение температуры, давления и объема в конце сгорания.
В правые части уравнений сгорания входят теплоемкости, зависящие от Tz. Поэтому после подстановки численных значений эти уравнения будут полными квадратными уравнениями относитель
Удельный расход топлива
Количество топлива, расходуемого в двигателе за единицу времени на единицу мощности, называется удельным расходом топлива.
- В зависимости от того, к какой мощности отн
Индикаторный к. п. д.
Отношение количества теплоты, превращенной в работу в цилиндре, к расчетной теплоте сгорания топлива, затраченного на получение этой работы называется индикаторным К.П.Д.-- ηi
Теплонапряженность
Тепловое состояние ЦПГ, определяющее работоспособность и надежность ее деталей в эксплуатации, называется теплонапряженностью цилиндра. Температура нагрева деталей в районе камеры сгорания ( вту
СКОРОСТЬ И УСКОРЕНИЕ ПОРШНЯ
Средняя скорость поршня Vm наряду с частотой вращения является показателем скоростного режима двигателя. Она определяется по формуле Vm = Sn/30, где S — ход поршня, м; п — частота вращения, мин-1.
НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ВРАЩЕНИЯ
Как видна из суммарной диаграммы касательных сил (см. рис. 252), касательная сила, а следовательно; и крутящий момент не остаются постоянными, вследс
Обеспечение уравновешенности.
При оценке уравновешенности принято лишь об неуравновешенных силах. Ввиду того что неуравновешенные силы инерции вызывают дополнительные напряжения и преждевременный износ отдельных частей двигател
КРУТИЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ
Свободные крутильные колебания. Коленчатый вал двигателя и остальные жестко соединенные с ним валы являются упругими телами. На них насажены массы, обладающие значительными моментами инерции. Такая
А) селиконовый демпфер, б)механический демпфер
Крутильные колебания могут быть записаны приборами, называемыми торсиографами.
Ослабления крутильных колебаний можно достигнуть поглощением их энергии. Устр
Запрещается регулирование демпферов обслуживающим персоналом.
В демпферах жидкостного трения энергия крутильных колебаний поглощается силами внутреннего трения (вязкостью) жидкости. Одним из типов демпфера вязкостного трения является силиконовый демпфер . Он
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Тепло, выделяющееся при сгорании топлива, не может быть полностью превращено в полезную работу, так как в соответствии со вторым законом термодинамики часть этого тепла должна быть передана холодному источнику. В реально выполненных двигателях, работающих по действительному циклу, имеют место дополнительные потери тепла в охлаждающую воду, с отработавшими газами и др. Количественное распределение тепловой энергии топлива на полезную работу и потери при превращении тепла в механическую работу в цилиндрах двигателя носят название теплового баланса.
Новости и инфо для студентов