Введение в математическое моделирование процессов аэрогидромеханики. Ч.II. Загузов И.С. - 50 стр.

UptoLike

Составители: 

Обозначим
1
2
ε
=
v
v
степень сжатия, тогда
1
21
k
TT
ε
=
Для процесса изохорного сжатия 2-3:
3
22
T
3
р
T
р
=
, где
3
2
р
р
λ
=
предвари-
тельное изохорное сжатие, тогда
3
2
T
T
λ
=
,
1
32 1
k
TT T
λε
==
.
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 (1.39), 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
−−
−−
=− =− =− =−
−−
. (1.40)
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).
Поэтому степень сжатия
2
T
ε
не превышает 6 для легких топлив. Следова-
тельно, данная степень сжатия определяет максимальную величину термо-
динамического КПД и это является существенным недостатком для двига-
телей, 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.14):
1-2 процесс адиабатного сжатия;
3-4
процесс адиабатного расширения.
50
Воздух засасывается и сжимается по адиаба-
те
1-2. Происходит процесс воспламенения и за-
тем 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 топ-
ливо (солярка, мазут). Для этих машин не нужно
высокоэффективное топливо. Поэтому степень
0=dq
0
=
dq
1
q
2
q
Рис. 14.
3
2
диаграмма-vp
р
4
1
v