Теоретические основы теплотехники. Ляшков В.И. - 42 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

сжатого газа. При ходе поршня к нижней мертвой точке закрывается выпускной клапан и сначала происходит расширение
этого остаточного газа до давления
р чуть-чуть меньшего, чем p
1
, и только потом начинается всасывание очередной порции
газа.
На рис. 1.62 приведена индикаторная диаграмма реального компрессора. Здесь
1–2 – сжатие газа в цилиндре, 3–2 – выталкивание, 3–4 – обратное расширение и 4–1 –
всасывание. В отличие от идеальной машины, здесь за цикл всасывается
гораздо меньший объем газа. При этом в начале всасывания в цилиндре находится
остаточный газ, температура
Т
4
которого определяется величиной показателя
политропы обратного расширения
n
2
, которая, как правило, всегда меньше, чем
величина показателя политропы сжатия
n
1
:
1
3
4
34
2
2
−
=
n
n
p
p
TT
.
Температура в начале сжатия определится теперь как температура после
смешивания массы остаточного газа
m
ост
с температурой Т
4
и массы вновь
засосанного газа
m
вс
с температурой Т
вс
.
Основными характеристиками цикла являются:
– степень повышения давления
β = р
2
/ р
1
;
– относительная величина мертвого пространства
α = V
вр
/ V
h
;
– изменение температуры в процессе выталкивания
∆Т
2-3
;
– объемный КПД компрессора
η
об
= (V
1
– V
4
) / V
h
;
– изотермический КПД
η
из
= l
и з
/ l
пр
.
Расчет цикла ведется методом последовательных приближений, при этом последовательно реализуются следующие
понятные формулы, позволяющие рассчитать параметры всех характерных точек:
V
1
= V
h
(1 + α);
1
11
1
RT
Vp
m =
,
где Т
1
в первом приближении принимается равной Т
вс
. Далее находят
p
2
= p
1
β;
1
1
12
n
VV
−
β= ; m
2
= m
1
; T
3
= T
2
+ ∆T
2-3
; p
3
= p
2
;
V
3
= αV
h
;
3
33
3
RT
Vp
m =
;
2
1
34
n
VV β=
; m
4
= m
3
;
Rm
Vp
T
4
44
4
=
.
Теперь можно рассчитать температуру t
1
во втором приближении, считая, что средние теплоемкости газа одинаковы:
вс
всвс
mm
tmtm
t
+
+
=
4
44
1
,
где
вс
вс
)(
RT
VVp
m
411
−
=
.
Далее повторяют все предыдущие расчеты, и итерации прекращают, когда последующее значение t
1
станет практически
совпадать с предыдущим. Процесс итераций быстро сходится, и после двух-трех приближений переходят к расчету
характеристик каждого из процессов (работы
l
1-2
, l
2-3
, l
3-4
, l
4-1
и количества тепла q
1-2
, q
2-3
, q
3-4
, q
4-1
) и цикла в целом: l
пр
, η
из
, η
об
и др.
1.7.3 Циклы поршневых ДВС
Наука опережает время, когда ее крылья раскованы фантазией
М. Фарадей
Т
епловые двигатели предназначены для преобразования теплоты в работу. Необходимая для этого теплота получается при
сжигании различных топлив. Если это сжигание производится вне машины (в специальном котлоагрегате, например),
то говорят о двигателях с внешним сгоранием. В двигателях внутреннего сгорания (ДВС) сжигание топлива производится
непосредственно в рабочем пространстве машины, например в цилиндре поршневого двигателя.
1
2
3
4
p
v
V
h
V
вр
•
•
•
•
Рис. 1.62 Индикаторная
диаграмма реального
компрессора

Страницы