Тепловые двигатели и нагнетатели. Ляшков В.И. - 41 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ется на противоположное – от стенок к дымовым газам. Эту часть процесса можно опи-сать другой политропой
с n > k. Наглядно описанные особенности процесса расширения представлены на рис. 4.9. Заметим, кстати, что
аналогичные рассуждения (но в обратном порядке) справедливы и для процесса сжатия. И так же, как в том
случае, обычно весь процесс сжатия описывается некоторой одной усредняющей политропой с показателем n
р
.
Величину этого среднего показателя политропы n
р
рекомендуется рассчитывать по эмпирической формуле в
зависимости от частоты вращения коленчатого вала n:
)/130(22,1
р
nn +=
.
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1 1,5 2 2,5 3
α, 1/1
n
2
Рис. 4.10. Зависимость величины n
2
от коэффициента избытка воздуха
Величина n
р
зависит также от коэффициента избытка воздуха α. Эта зависимость обнаружена эксперимен-
тально и представлена графически на рис. 4.10. Обычно значения n
р
лежат в пределах n
р
= 1,23…1,32.
При расчёте процессов выпуска и выталкивания принято учитывать потери давления ∆р
тр
на преодоление
гидравлического сопротивления выпускного тракта и коэффициент расхода ϕ
вт
этого тракта. Тогда давление
дымовых газов на выходе из машины или на входе в турбокомпрессор будет меньше, чем давление р
кнр
в конце
расширения
р
г
= р
кнр
– ∆р
тр
.
Считая процесс перетекания газа из цилиндра в турбокомпрессор тоже политропным (с показателем n
т
=
1,25…1,30), легко находим температуру выхлопных газов перед турбокомпрессором, поскольку
т
т
1
кнр
г
кнргвт
n
n
p
р
TT
−
=
.
В зависимости от особенностей организации описываемых процессов, особенно у двухтактных двигателей,
введением специального коэффициента продувки (ε
п
= 1,0…1,5) учитывают подмешивание продувочного воз-
духа к дымовым газам, что конечно же приводит к уменьшению температуры смеси.
Индикаторную работу за цикл определяют суммированием (с учётом знака) работ во всех процессах. Ме-
нее точно такую работу можно рассчитать, суммируя теоретические работы в процессах подвода тепла, расши-
рения и сжатия:
ε
−
−
−
δ
ρ
−
−
λρ
+−ρλ=
−−
−
1
с
1
1
р
кcкc
ср
р
1
1
1
1
1
1
)1(
nn
n
i
nn
VpL
.
Третий подход отличается тем, что с целью повышения точности результатов отдельные процессы и, глав-
ное – процесс сгорания, описываются дифференциальными уравнениями, отражающими законы сохранения
массы, энергии и др. В частности, такой подход позволяет сформулировать дифференциальное уравнение, опи-
сывающее действительное изменение температуры газов в цилиндре по углу поворота коленчатого вала [10].
Интегрирование проводится численным способом на ПК, что позволяет последовательно, в итеративном цикле,
уточнять принятые в первоначальном варианте значения коэффициентов, повторяя расчёты до тех пор, пока
предыдущие и последующие результаты приближений не будут достаточно точно повторяться и соответство-
вать тем интервалам, которые известны как среднестатистические для данного типа машин.
В результате тепловых расчётов определяется среднее индикаторное давление по формуле (4.1) и индика-
торная мощность по формуле (4.2). Приведённые выше формулы позволяют рассчитать и все другие технико-
экономические характеристики двигателя.

Страницы