История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Топ:
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2018-01-02 | 1002 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Степень совершенства любого термодинамического цикла определяется значением его термического КПД. При этом применяют два метода: первый заключается в сравнении площадей на Тs-диаграмме, а второй — в сравнении среднеинтегральных температур в процессах подвода и отвода теплоты в циклах.
Сравнение циклов с изохорным и изобарным подводом теплоты при разных степенях сжатия и при равенстве количеств отведенной теплоты и одинаковых максимальных температурах Тz. На рисунке 9 цикл с изохорным подводом теплоты изображен пл. acOzb, цикл с изобарным подводом теплоты — пл. acДzb. Максимальные температуры в точке z у них одинаковы.
Количество отведенной теплоты в обоих циклах, изображается пл. mabn. Так как подведенная теплота в цикле с изобарным подводом теплоты изображается большей площадью, чем подведенная теплота в цикле с изохорным подводом теплоты, т. е. пл. mcДzn > пл. mcOzn, то КПД цикла с изобарным подводом теплоты больше КПД цикла с изохорным подводом теплоты. [3] При этих условиях цикл Дизеля более экономичен. Также двигатель Дизеля, не нуждающийся в карбюрировании топлива, может работать на более низкосортном топливе.
Основным недостатком двигателей, работающих по циклу Дизеля, по сравнению с двигателями, работающими по циклу Отто, является необходимость затраты работы на привод устройства для распыления топлива и относительная тихоходность из-за более медленного сгорания топлива.
Рисунок 9 – Сравнение циклов ДВС
Среднеинтегральная температура для любого термодинамического процесса равна отношению количества теплоты, участвующей в процессе, к изменению энтропии рабочего тела. Для любого термодинамического процесса она зависит только от его начальной и конечной температур:
|
, . | (61) (62) |
Выражая q1 и q2 из (61) и (62) термический КПД любого цикла ДВС можно определить следующим образом:
ηt = = 1 — , | (63) |
где Т1СИ — среднеинтегральная температура процесса подвода теплоты,
Т2СИ — среднеинтегральная температура процесса отвода теплоты.
Используя понятие среднеинтегральной температуры процесса можно произвести сравнение термодинамической эффективности циклов с изохорным и изобарным подводом теплоты.
При сравнении термодинамических циклов с разными степенями сжатия, но при одинаковой максимальной температуре циклов (рисунок 9) получаем, что температура Т1СИ изобарного подвода теплоты больше, чем температура Т1СИ изохорного подвода теплоты, а температура Т2СИ изохорного процесса отвода теплоты в обоих циклах будет одинаковой. [3] Отсюда следует, что
, | (64) |
Аналогичным образом можно произвести сравнение значения ηt для цикла со смешанным сгоранием со значениями ηt цикла Отто и цикла Дизеля, которое показывает, что при одинаковых степенях сжатия ε:
, | (65) |
Рисунок 10 – Сравнение циклов ДВСпри одинаковых степенях сжатия ε
Если сравнить эффективность двигателей при одинаковых наивысших температурах цикла (Тz), то соотношение термических КПД:
. | (66) |
Соотношение (66) наглядно иллюстрируется T,s-диаграммой (рисунок 11). Из рисунка видно, что все циклы имеют одинаковое количество отведённой теплоты q2 , равной площади mabnm, при наибольшем значении подведенного количества теплоты в цикле Дизеля (площадь macДzbam), среднем значении подведенного количества теплоты в смешанном цикле (Тринклера, площадью macТz’zbam) и наименьшем значении подведенного количества теплоты в цикле Отто (площадь macOzbam). [1]
Рисунок 11 – Сравнение циклов ДВС при одинаковых наивысших температурах цикла (Тz)
Учитывая, что разность (q1-q2) это полезная работа цикла lЦ, делаем вывод что наибольшая работа цикла в цикле Дизеля, средняя по значению в цикле Тринклера и наименьшая в цикле Отто. Результаты приведенного анализа эффективности термодинамических циклов двигателей внутреннего сгорания справедливы лишь для идеальных циклов без учета необратимости и других факторов. В реальных циклах рабочее тело (в первых двух тактах — это воздух в цикле Дизеля и в цикле со смешанным сгоранием или горючая смесь в цикле Отто, в последующих тактах — это смесь воздуха и продуктов сгорания) по своим свойствам отличается от идеального газа с постоянной теплоемкостью; вследствие неизбежного трения процессы адиабатного сжатия и расширения происходят не по изоэнтропе, а с ростом энтропии; принудительное охлаждение стенок цилиндра еще больше увеличивает отклонение этих процессов от изоэнтропных; сгорание происходит за малые, но все же конечные промежутки времени, в течение которых поршень успевает несколько переместиться, так что условие изохорности процесса сгорания выполняется не совсем строго; имеют место механические потери в механизме и т. д. Это же относится к процессу выхлопа при открывании выхлопного клапана.
|
Поэтому для перехода от идеальных термодинамических циклов, исследованных выше, к реальным циклам необходимо вводить внутренний относительный КПД двигателя, который определяется экспериментально при испытании последнего. [1]
|
|
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!