Лекции.Орг


Поиск:




Процесс 4-1 (изохорный отвод тепла)

Процесс 1-2 (адиабатное сжатие)

Процесс 2-3 (изобарный подвод тепла)

Процесс 3-4 (адиабатное расширение)

Процесс 4-1 (изохорный отвод тепла)

Результаты термодинамического анализа процессов цикла представлены в следующей таблице.

 

Процесс q Δu Δi l Δs
кДж/кг
1-2   739,6565 1026,1635 -729,5834 -1012,224  
2-3 601,1676 433,3204 601,1676 165,447   0.5445
3-4   -953,1099 -1322,298 1304,3362 1304,3362  
4-1 -219,8669 -219,8669 -305,0328   83,9627 -0,5449
381,3007 0.0001   740,1998 376.0749 -0,0004

Для цикла, результаты термодинамического анализа которого приведены в таблицах, последнее выражение будет выглядеть следующим образом:

Сравнивая это значение со значением термического КПД получаем значение погрешности определения термического кпд цикла:

 

 

Погрешность определения работы цикла:

 

.

 

 

 
 

 


4. Краткое описание цикла.

Стремление к повышению термического коэффициента полезного действия в цикле поршневого ДВС с изохорным (при ) подводом тепла за счет увеличения степени сжатия ограничивается возможностью преждевременного самовоспламенения топливо-воздушной смеси, нарушающего нормальную работу двигателя. Кроме того, при высоких степенях сжатия скорость сгорания смеси резко возрастает, что может вызвать детонацию (взрывное горение), которая резко снижает экономичность двигателя и может привести к поломке его деталей. Поэтому в ДВС с изохорным подводом тепла нельзя применять высокие степени сжатия, в связи с чем такие двигатели имеют относительно низкие КПД.

Указанное выше ограничение может быть преодолено за счет раздельного ввода в цилиндр двигателя воздуха и топлива. Воздух при большом сжатии имеет настолько высокую температуру, что подаваемое в цилиндр топливо самовоспламеняется без всяких специальных запальных приспособлений. Кроме того, раздельное сжатие воздуха и топлива позволяет использовать любое жидкое тяжелое топливо – дизельное топливо, нефть, мазут, смолы, каменноугольные масла и пр.

Такими высокими достоинствами обладают двигатели, работающие с постепенным сгоранием топлива при постоянном давлении. В них вначале в цилиндре двигателя сжимается до высоких степеней сжатия (до ε = 20) чистый воздух, а в конце сжатия жидкое топливо впрыскивается в цилиндр и распыляется сжатым воздухом от компрессора. Раздельное сжатие воздуха и топлива позволяет применять высокие степени сжатия и исключает преждевременное самовоспламенение топливо-воздушной смеси. Процесс горения топлива при постоянном давлении обеспечивается соответствующей регулировкой топливной форсунки.

Вместе с тем, двигатели с постепенным сгоранием топлива при имеют некоторые недостатки. Одним из них является наличие компрессора, применяемого для подачи топлива, на привод которого расходуется

6 – 10% от общей мощности двигателя, что усложняет конструкцию и уменьшает экономичность двигателя. Помимо этого, необходимо иметь сложную топливную аппаратуру (насос, форсунки и т.п.).

 

Цель работы

Достижения современной промышленности, авиации, косми­ческой техники оказались возможными в результате освоения мощ­ных источников энергии - это гидравлические, паровые и газовые турбины; двигатели внутреннего сгорания; компактные и мощные ракетные и реактивные двигатели. Стержневое значение в этом развитии энергетики имели и имеют термодинамика и тепломассообмен, являющиеся теоретической базой создания теплоэнер­гетических машин и установок.

Эта дисциплина является одной из основных дисциплин цикла учебных планов направления 140500 «Энергомашиностроение» специальности 140501 - «Двигатели внутреннего сгорания» и относится к циклу общих математических и общенаучных дисциплин. В Государственном образовательном стандарте высшего профессионального образования по специальности 140501 ей посвящены следующие строки:

 

ЕН.Ф.03.02 Термодинамика и тепломассообмен: «…термодинамические свойства рабочих тел энергетических установок и аппаратов; циклы энергетических установок и аппаратов; внутренний КПД цикла; газовые и комбинированные циклы; …»

Целью курсовой работы является углубление и закрепление знаний по теме «Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания» путем приобретения навыков практического применения основных законов идеального газа для анализа и расчетов термодинамических процессов. Выполнение курсовой работы позволит расширить и закрепить знания об идеальных и теоретических циклах поршневых двигателей внутреннего сгорания, на практическом примере усвоить методику термодинамического анализа и расчета циклов.

 

Задание на выполнение курсовой работы

2.1. Двигатель внутреннего сгорания работает по идеальному циклу, тип которого, характеристики и некоторые термодинамические параметры заданы (см. приложение 1). Приняв в качестве рабочего тела воздух (μ возд = 28,970), теплоемкости которого равны соответственно: Сv = (кДж/кгоК); Сp = (кДж/кгоК), выполнить исследование и сравнение заданного цикла с циклами двух других типов, для чего:

v вычислить параметры цикла во всех его характерных точках;

v определить термический коэффициент полезного действия (ηt);

v провести сравнение заданного цикла с циклами двух других типов по величине термического коэффициента полезного действия при одинаковых параметрах в точке 1 () и заданных условиях сравнения (либо , либо ).

2.2. Сравнить термический коэффициент цикла ηt = max с термическим коэффициентом полезного действия цикла Карно, осуществляемого в том же диапазоне температур.

2.3. Выбрав в качестве рабочего тела смесь газов (состав задается в соответствии с приложением 2) и считая ее идеальным газом, исследовать влияние свойств рабочего тела на величину термического кпд цикла.

2.4. Для цикла с наибольшим значением термического коэффициента полезного действия (ηt = max), рабочим телом которого является смесь газов (считая ее идеальным газом), при заданных термодинамических параметрах в точке 1 и характеристиках, полученных при расчетах по п. 2.3 выполнить полный термодинамический анализ цикла, для чего:

v определить значения основных термодинамических параметров цикла во всех характерных точках ();

v провести полный термодинамический расчет всех процессов, составляющих цикл (вычислить для каждого из процессов q, l, l/, Δu, Δi, Δs).

Результаты расчетов представить в виде таблиц.

2.5. Представить цикл по п.2.4 графически в p – v и T – s координатах.

2.6. дать краткое описание цикла в целом и указать, в каких типах двигателей он применяется, описать особенности работы этих двигателей.

 

Содержание:

Цель работы

2. Задание на выполнение курсовой работы

Расчетная часть

Краткое описание цикла

Диаграммы



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Конвенция о правах ребенка | Сопротивление приведенные к напряжению
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-11-12; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 858 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Даже страх смягчается привычкой. © Неизвестно
==> читать все изречения...

807 - | 661 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.011 с.