рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Вимірювані і похідні величини

Вимірювані і похідні величини - раздел Спорт, Промислово-транспортна екологія Випробування Двигуна Щодо Визначення Його Екологічних Показників Полягають У ...

Випробування двигуна щодо визначення його екологічних показників полягають у прямому вимірюванні низки параметрів (крутного моменту, витрати палива та повітря, частоти обертання колінчастого валу, та концентрації у відпрацьованих газах шкідливих речовин) в різних режимах його роботи. На основі результатів вимірювань розраховують значення деяких похідних величин, які характеризують роботу двигуна (ефективну потужність, годинну витрату палива та повітря, питому витрату палива і інші).

Обчислення виконують за залежностями:

– ефективна потужність двигуна, кВт:

де Мк – крутний момент, Н∙м;

п – частота обертання колінчастого валу, хв-1;

– годинна витрата палива, кг/год:

 

,

де ΔGпзадана маса палива, витрачена за час вимірювання, г;

τп – час витрати заданої маси палива, с;

– питома витрата палива, г/(кВт∙год);

 

 

– густина повітря, кг/м3:

 

де Рповатмосферний тиск при випробуваннях, Па;

Rпов – газова стала повітря; Rпов = 287 Дж/(кг∙К);

Тповабсолютна температура повітря на впуску, К;

– годинна витрата повітря, кг/год:

 

де ΔVпов – об'єм повітря, що надходить в двигун під час випробувань, м3;

τпов – час витрати цього об'єму повітря, с;

– коефіцієнт надміру повітря:

 

де l0 – кількість повітря, теоретично необхідного для спалювання 1 кг палива, кг повітря/кг палива (для бензинів l0 = 14,94; для дизельного палива l0 = 14,45).

 

Потрібно звернути увагу на одиниці вимірювань концентрації окремих речовин у відпрацьованих газах (ВГ). Великі концентрації шкідливих речовин прийнято оцінювати об'ємними процентами (%) у ВГ, а малі – в частинках на мільйон (млн-1). Так оксид вуглецю СО і двооксид вуглецю СО2 вимірюють в процентах від об'єму відпрацьованих газів, вміст вуглеводнів СтНп – в процентах від об'єму ВГ або в частинках на мільйон, вміст оксидів азоту NOxв частинках на мільйон. Часто необхідно робити перерахунки концентрацій з одних одиниць в інші. Співвідношення між цими величинами: 1% = 10000 млн-1, тобто Сi″, % = Сi′∙10-4, млн-1, де Сi″ – концентрація і-ї ШР у %, Сi′ – концентрація і-ї ШР у млн-1.

Концентрації шкідливих речовин, які містяться у ВГ у аерозольному, рідкому чи твердому стані (бенз(α)пірен, сажа, оксиди металів і ін.) визначають лише в г/м3 чи кг/м3. Найбільш вживаною є концентрація Сі в г/м3. В деяких приладах для вимірювання газоподібних ШР шкали градуйовані в г/м3.

Щоб результати досліджень, зроблених в різний час, можна було порівнювати, величини виміряних концентрацій зводять до однакових нормальних умов оточуючого середовища і співвідношення між концентраціями ШР Сі, Сi′ і Сi″ визначають за залежностями:

– для нормальних фізичних умов, коли тиск оточуючого середовища p0 = 1,013∙105 Па і температура t0 = 0°С (T0 = 273К),

 

де μімолярна маса і-ї ШР, кг/кмоль,

22,4 – об'єм 1 кмоля газоподібної речовини, м3/кмоль.

 

– для нормальних технічних умов, коли тиск оточуючого середовища p0 = 1,013∙105 Па і температура t′0 = 20°С

 

 

Наприклад:

Концентрація оксиду азоту CNOx = 1480 млн-1 відповідає CNOx = 1,98 г/м3 при t0 = 0 °С і CNOx = 1,85 г/м3 при t0 = 20 °С.

 

При оцінюванні токсичності відпрацьованих газів дизелів зважають на димність ВГ, основними компонентами якої є зважені частинки, до складу яких входять органічно розчинні фракції палива, сажа і оксиди сірки.

Залежно від застосованих приладів димність вимірюють: нефелометрами за шкалою Бош (Б) градуйованою від 0 до 10 умовних одиниць димності або, в більшості випадків, димомірами, за шкалою Хартриджа (N), градуйованою від 0 до 100% послаблення світлового потоку під час проходження крізь певний шар ВГ. Проте нормованим показником димності відпрацьованих газів є натуральний показник послаблення світлового потоку (К) шаром ВГ, проходячи крізь який, потік випромінювання, що утворює паралельний пучок, на відстані 1 м зменшується в e разів. Де e – основа натурального логарифму. Шкала градуйована в м-1.

Для перерахунку димності за шкалою Хартриджа (N) або димності за шкалою Бош (Б) та натурального показника послаблення світлового потоку (К) в концентрації твердих частинок Сс в г/м3 використовують графічні залежності (рис. 1), які побудовані за даними джерел SAE (Society of automotive engineers).

Криві цих графіків апроксимовані і перерахунок показників димності в одиницях N, Б чи К в концентрації Cc в г/м3 можна здійснити за апроксимованими залежностями:

 

Сс = 0,00478 + 0,00136 ∙ N + 0,000047619 ∙ N2;

Сс = -0,0143 + 0,07649 ∙ Б - 0,03049 ∙ Б2 + 0,00604 ∙ Б3;

Сс = 0,121∙К.

 

Крім того, можна скористатися наближеною аналітичною залежністю:

.

 

Співвідношення одиниць вимірювання димності коефіцієнта послаблення світлового потоку N і натурального показника послаблення світлового потоку К наведено в табл. 1.

 

Рис. 1. Співвідношення показників димності і концентрації частинок у ВГ

 

Таблиця 1

Співвідношення одиниць вимірювання димності N і K

N, % К, м-1 N, % К, м-1 N, % К, м-1 N, % К, м-1 N, % К, м-1
0,02 0,54 1,21 2,17 3,82
0,05 0,57 1,25 2,23 3,94
0,07 0,60 1,29 2,29 4,08
0,09 0,63 1,33 2,35 4,21
0,12 0,66 1,38 2,41 4,36
0,14 0,69 1,42 2,48 4,52
0,17 0,72 1,46 2,55 4,69
0,19 0,76 1,50 2,62 4,88
0,22 0,79 1,55 2,69 5,08
0,24 0,82 1,59 2,77 5,30
0,27 0,85 1,64 2,85 5,54
0,29 0,89 1,69 2,93 5,81
0,32 0,92 1,74 3,01 6,12
0,35 0,96 1,79 3,10 6,47
0,37 0,99 1,84 3,19 6,89
0,40 1,03 1,89 3,28 7,40
0,43 1,06 1,94 3,38 8,07
0,46 1,10 2,00 3,48 9,00
0,48 1,14 2,05 3,59 10,59
0,51 1,17 2,11 3,70    

 

Шум – це одна з форм фізичного (хвильового) забруднення природного середовища. Транспортний шум – це перевищення природного рівня шуму, спричиненого роботою двигунів, колесами, гальмами і аеродинамічними особливостями транспортного засобу.

Абсолютно безшумний автомобіль на дорогах такий же неприйнятний, як і дуже шумний. У разі безшумного автомобіля водій втрачає зворотний зв'язок з автомобілем – він не відчуває швидкості та резервів потужності автомобіля. Окрім того, пішохід взагалі не відчуває наближення небезпеки, і це може призвести до небажаних наслідків для усіх учасників дорожнього руху.

Джерело звуку характеризує звукова потужність, частотний спектр випромінювання і характеристика направленості.

Перенесення енергії під час поширення звукової хвилі характеризує вектор миттєвої інтенсивності звуку, яку називають щільністю потоку звукової потужності, Вт/м2.

 

де р – тиск звуку, Па – різниця між миттєвим значенням звукового тиску і барометричним тиском;

ρ – густина середовища, кг/м3;

v – швидкість поширення звуку, м/с:

 

де λ – довжина хвилі, м; f – частота коливань, Гц.

Звукова потужність (N, Вт), яку розвиває джерело шуму, – це звукова енергія, яку воно випромінює за одиницю часу. Визначають її потоком інтенсивності звуку крізь замкнуту поверхню площею S, що оточує джерело звуку.

 

де Iп – нормаль до вказаної поверхні.

 

На підставі психофізіологічного закону Вебера-Фехнера, що встановлює залежність подразнюючого впливу шуму на людину, відповідно якому із збільшенням інтенсивності звуку джерела шуму, його подразнюючий вплив сприймається людиною за логарифмічною залежністю.

Тому на практиці для вимірювання величини інтенсивності звуку, звукового тиску, звукової потужності застосовують їх логарифмічні залежності, що називають рівнями звуку і вимірюють в дБ. Одиницею вимірювання прийнято умовну величину, що називається бел (Б). Частіше використовують таку одиницю, як децибел – дБ, яка дорівнює 0,1∙Б.

Рівень інтенсивності звуку, дБ:

 

 

Рівень звукового тиску, дБ:

 

 

Рівень звукової потужності, дБ:

 

де I0, pсп, N0порогові величини інтенсивності звуку, середньоквадратичного звукового тиску і звукової потужності: I0 = 10-12 Вт/м2; рсп = 2∙10-5 Па; N0 = 10-12 Вт.

I, pс, N – інтенсивність звуку, середньоквадратичне значення звукового тиску, середня звукова потужність.

 

В техніці Міжнародною електротехнічною комісією визначено різні коригувальні частотні характеристики А, В, С і Д. Як стандартну частотну характеристику затверджено шкалу А, яка найбільш близьку до частотної характеристики чутливості сприймання слухового апарату людини. Для цієї характеристики опорною частотою прийнято частоту 1000 Гц і наведені значення поправок на усіх інших частотах (див. табл. 2).

 

Таблиця 2

Значення поправок за шкалою А

Середньогеометрична частота, fсер, Гц Значення поправок за частотною характеристикою шкали А, дБ
-56,7
31,5 -39,4
-24,2
-16,1
-8,6
-3,2
+ 1,2
-1,0
-1,1

 

Сукупність частот, які складають шум, називається спектром шуму.

Визначаючи основні рівні величин шуму, які є сукупністю звукових хвиль різної частоти, весь спектр чутного шуму поділяють на декілька ділянок, які називаються октавами. Октава – смуга частот, в якій кінцева частота у два рази більша за початкову, тобто fкін = 2fпоч.

Величини LI, Lp, LN визначають в октавних смугах із середньоквадратичними значеннями частот (за табл. 2) .

Іноді, за технічними вимогами на показники шуму деяких машин, і особливо під час порівнянь машин різних конструкцій, оцінювання проводять за корегованим рівнем звукової потужності, який є сумарним рівнем звукової потужності з корекцією за шкалою А на частотах, які розглядають.

Корегований рівень звукової потужності визначають за рівнянням:

 

де LN,Ai –рівні звукової потужності в октавних смугах частот з урахуванням поправки за шкалою А, дБ;

п – число вимірювань.

Основним оцінювальним показником шуму в гігієні є еквівалент рівня шуму Lекв. Це рівень постійного шуму, за якого за певний період часу t передається така ж енергія, як і за неусталеного шуму за цей самий проміжок часу. Еквівалентний неперервний рівень звуку визначають за рівнянням:

 

де LA(t) – значення рівня звуку;

t1, t2 – період часу.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Промислово-транспортна екологія

Методичні вказівки до лабораторних занять для студентів напряму.. Автомобільний транспорт..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Вимірювані і похідні величини

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Методика і техніка проведення випробувань
  Випробовування двигунів проводять на спеціальних установках. Установка для випробувань автомобільних і тракторних двигунів складається з гальмового стенда, який забезпечує поглинанн

Двз та шумового випромінювання
  На сьогодні є газоаналізуюча апаратура та прилади, якими можна виміряти практично усі відомі компоненти відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згорання (ДВЗ). Проте, в першу чер

Токсична характеристика бензинового двигуна
  Токсична характеристика двигуна це – графічна залежність концентрацій ШР від складу паливоповітряної суміші, який характеризує коефіцієнт надміру повітря. Визначають цю хар

Токсична характеристика дизеля
  В дизелях здійснюють якісне регулювання потужності – тобто зміна складу суміші спричиняє зміну навантаження. Зважаючи на це, токсичну характеристику дизеля часто представляють у виг

Режимів роботи двигуна на шумове випромінювання
  Характеристика шуму ДВЗ це графічна залежність рівня звукового тиску або рівня інтенсивності звуку від навантаження чи частоти обертання колінчастого вала двигуна. Визначення впливу

На мінімальну токсичність
  Під час роботи автомобільних двигунів у навколишнє середовище викидається ряд шкідливих речовин. Особливо відчутно забруднення атмосферного повітря двигунами транспортних машин різн

Контроль димності відпрацьованих газів дизелів
  Специфіка сумішоутворення в дизелях така, що паливо подається в камеру згоряння в кінці такту стиснення в розпорошеному вигляді за допомогою форсунки. Середній діаметр краплин палив

З відпрацьованими газами ДВЗ
  Концентрації компонентів, що входять у ВГ змінюються в широких межах і залежать від типу двигуна, виду споживаного палива, режимів його роботи, складу паливоповітряної суміші і т.і.

Список літератури
  1. Гутаревич Ю.Ф., Зеркалов Д.В. та ін. Екологія та автомобільний транспорт: Навчальний посібник 2-ге вид., перероблене та доповнене. – К.: Арістей, 2008. – 296 с. 2. Звоно

Структура протоколів випробувань двигунів і автомобілів
  Таблиця А1 Протокол випробувань токсичних характеристик двигунів   Протокол №____ __________________________________________________________

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги