Основы аэрогидромеханики. Часть II. Загузов И.С. - 79 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

Для процесса адиабатного расширения
3-4: ;
11
33 44
kk
TT
−−
=
vv
1
3
43
1
4
k
k
T
TT
3
ε
−
−
⎛⎞
==
⎜⎟
⎝⎠
v
v
, так как
32
41
1
ε
=
=
vv
vv
и тогда окончательно:
1
1
41
1
k
k
T
TT
λε
λ
ε
−
−
==.
Подставив полученные выражения для температур в (2.39), получим:
()
41 1 1
11 1
32 1 1
1
11 1 1
1
t
kk k
TT T T
TT T T
1
1
k
λ
λ
η
λ
εε λε ε
−
−−−
−−
=− =− =− =−
−−−
. (2.40)
Из этой формулы видно, что КПД
t
η
при постоянном объеме горения
будет тем больше, чем больше степень сжатия
ε
. Однако
ε
в двигателях
произвольно назначать нельзя: при очень больших
ε
температура ста-
нет очень большой и смесь воспламенится преждевременно (до искры
магнита). Поэтому степень сжатия
2
T
ε
не превышает 6 для легких топлив.
Следовательно, данная степень сжатия определяет максимальную величи-
ну термодинамического КПД и это является существенным недостатком
для двигателей, работающих по циклу Отто.
Дальнейшие поиски велись другим немецким ученым Дизелем, кото-
рый предложил цикл при постоянном давлении горения со степенью сжа-
тия
ε
до 25 и достаточно большим
t
η
.
б) Цикл Дизеля
Этот цикл включает в себя (рис.19):
1-2 – процесс адиабатного сжатия;
3-4
– процесс адиабатного расширения.
Воздух засасывается и сжимается по адиабате
1-2. Происходит про-
цесс воспламенения и затем процесс изобарного горения
2-3, после чего
идет расширение газа по адиабате
3-4 и наконец изохорный отвод тепла 4-
1
в окружающую среду.
В цикле Дизеля используется дешевое топливо (солярка, мазут). Для
этих машин не нужно высокоэффективное топли-
во. Поэтому степень сжатия
ε
может быть до 25
(давление до
90 атм), но получается громоздкая
конструкция, нужны компрессоры на высокое
давление, передача на коленвал осуществляется с
малым КПД (не превышающим
0,7).
0=dq
0
=
dq
1
q
2
q
3
2
диаграмма-v−p
4
1
v
р
Рис. 19.
Использование циклов Отто или Дизеля в
авиации не дают возможность развития скорости
самолета более
600 км/ч., поэтому перешли в
дальнейшем к газотурбинным двигателям, а
79

Страницы