Теоретический цикл двигателей с подводом тепла при постоянном объеме и постоянном давлении (смешанный цикл)

 

По этому циклу работают двигатели с воспламенением от сжатия – дизели. Для самовоспламенения впрыскиваемого топлива степень сжатия должна быть не ниже 14. Индикаторная диаграмма теоретического цикла представлена на рис. 33. В этом цикле подвод теплоты Q1 осуществляется как при постоянном объеме Q1' так и при постоянном давлении Q1'' (см. рис.33):

 

Рис. 33. Индикаторная диаграмма смешанного теоретического цикла

На основе проведенного анализа можно сделать следующие выводы.

1. Значения основных термодинамических показателей цикла со смешанным подводом теплоты находятся между значениями соот­ветствующих показателей циклов с подводом теплоты при V=const и р=const.

2. Циклы с подводом теплоты при V= const и р=const являются част­ными случаями цикла со смешанным подводом те­плоты.

3. В цикле со смешан­ным подводом теплоты при увеличении доли теп­лоты, подводимой при V= const, и при уменьшении доли теплоты, подводимой при р=const, повышаются значения те­рмического КПД и среднего давления цикла.

4. Цикл со смешанным подводом теплоты целесообразно при­менять при значительных степенях сжатия (больше 12) и с возможно большими значениями степени повышения давления. По данному циклу работают все быстроходные автомобильные и тракторные дизели без наддува.

5. КПД цикла со смешанным подводом теплоты может превы­шать КПД двигателей с искровым зажиганием (цикл при V= const) за счет возможного использования более высоких значений степени сжатия.

Цикл Карно

Одна из формулировок второго закона термодинамики звучит так: непременным условием преобразования теплоты в механическую рабо­ту является процесс передачи теплоты холодильнику.

Поэтому важным вопросом является определение максимального КПД тепловых двигателей, работающих на идеальных газах.

Изучая эту проблему, французский инженер Карно в 1824 г. предложил цикл, который состоит только из обратимых процессов, совершаемый с идеальным газом. Знание данного цикла важно потому, что ни один из обратимых циклов не может иметь термический КПД выше термического КПД цикла Карно, осуществляемого при тех же перепадах температур. Подвод и отвод теплоты в цикле Карно осуществляется изотермически, процессы сжатия и расширения протекают адиабатно, т. е. наиболее экономичным способом без тепловых потерь.

Термодинамический КПД определяет степень преобразования тепловой энергии в механическую в прямом цикле. Он представляет собой отношение величины тепловой энергии, преобразованной в механическую работу А₁, ко всей подведенной теплоте q₁.

Двигатель, работающий по циклу Карно, представляет собой поршневую машину, цилиндр которой заполнен идеальным газом. Газ периодически контактирует с источником тепла, имеющим температуру Т₁ или с холодильником, имеющим температуру Т₂ (рис. 1.13).

рис. 1.13

В результате цикла Карно рабочее тело совершает полезную работу, соответствующую площади, заключенной внутри контура 1-2-3-4. Эта работа эквивалентна разности между подведенной q1 и отведенной q2 теплотой, т. е

Практически цикл Карно осуществить трудно и даже не целесообразно по причине чрезвычайно малой удельной работы и необходимости значительного увеличения габаритных размеров двигателя. Тем не менее, теоретическое значение цикла Карно огромно, так как он является неким эталоном при определении максимальной возможности полезного использования теплоты при данных температурных условиях. Сравнение термических КПД цикла Карно и любого другого цикла дает возможность судить о степени совершенства последнего.

Действительные циклы

В процессах, образующих действительный цикл двигателя, происходит изменениеколичества (массообмен) и состава рабочего тела, а также теплообмен.

Действительный цикл ДВС является сложным процессом не поддающимся на прямую математической оценке

Для оценки мощностных и экономических показателей действительного цикла ДВС расчёт проводят в 2-а этапа:

• на первом этапе рассматривают в теоретических условиях, когда каждый цикл осуществляется в наивыгоднейших условиях, в воображаемой тепловой машине.

• на втором этапе в теоретические зависимости (т. е. в условиях воображаемой тепловой машины) вводятся коэффициенты, учитывающие действительные условия.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A. Оказание помощи при различных травмах и повреждениях.
2. A. особая форма восприятия и познания другого человека, основанная на формировании по отношению к нему устойчивого позитивного чувства
3. B. Принципы единогласия и компенсации
4. BIM как частный случай PLM. Жизненный цикл продукта, жизненный цикл строительного проекта.
5. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно-контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
6. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно–контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
7. Cочетания кнопок при наборе текста
8. D-технология построения чертежа. Типовые объемные тела: призма, цилиндр, конус, сфера, тор, клин. Построение тел выдавливанием и вращением. Разрезы, сечения.
9. Do //внешний цикл - изменение аргумента
10. EP 3302 Экономика предприятия
11. Exercise 5: Образуйте сравнительные степени прилагательных.
12. H. Приглаживание волос, одергивание одежды и другие подобные жесты