Дәріс энергетикалық қондырғылар. Іштен жанатын қозғалтқыштар (ІЖҚ)
жүктеу/скачать 1,12 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 6 Дәріс. Ұлғаю және шығару барыстары. Жылу балансы 6.1 Ұлғаю барысының парметрлерін анықтау
| Ұсынатын әдебиеттер: 1 [116131]; 2 [7286]; 8 [8893]; 12 [79123].
Тексеру сұрақтары 1. Жануға қажетті ауаның теориялық мәні қалай анықталады? 2. Карбюраторлы және дизельді қозғалтқыштардың жану барыстарында айырмашылық бола ма? 3. Жану барысы кезінде цилиндр ішінде қандай құбылыс болады және ол қозғалтқыш жұмыс циклының қай кезінде жүреді ? 4. Ауа мен жанар май қоспасының қандай түрлері болады? 5. Ауаның артықтық кэффициенті нені көрсетеді? 6. Жану барысы кезінде қандай молекулярлық өзгеріс болады? 7. Жанғаннан кейінгі газ қысымының артуын қандай көрсеткішпен бағалайды? 6 Дәріс. Ұлғаю және шығару барыстары. Жылу балансы 6.1 Ұлғаю барысының парметрлерін анықтау Ұлғаю барысы іштен жанатын поршенді қозғалтқыштар барыстарының ішіндегі ең пайдалы барысқа жатады. Себебі, осы барыс кезінде ғана қозғалтқыш энергияны сыртқа шығара алады, ал басқа барыстар кезінде ол тек сыртқы энергияның көмегімен ғана жұмыс істей алады. Олай болса бұл барысты жұмысшы барысы деп атауға болады. Ұлғаю барысы оның алдында болған жану барысының нәтижесінде іске асады. Өйткені жану барысы кезінде, цилиндр ішіндегі жанған газдың қысымы көтеріледі де, ол енді, піспекті ЖӨН-ден ТӨН-ге қарай үлкен күш арқылы итереді. Соның нәтижесінде қозғалтқыштың иінді білігі сырттағы кедергіні жеңіп күшпен итеріп отырады. Енді сол барыстың көрсеткіштерін теория арқылы анықтауға болады. Іштен жанатынн қозғалтқыштардың ұлғаю барысын адиабаттық барысы деп есептейді. Себебі, бұл кезде жанған газбен қозғалтқыш бөлшектерінің аралығында жылу алмасуы болмайды деп қабылдауға болады. Бірақ, шын мәнінде, олай емес екендігіне төменде оған көз жеткізуге болады. Ал барыстың көрсеткіштерін анықтауды аз да болса оңайлату үшін, алдымен бұл барысты адиабаттық барысы деп қарастырып, оның көрсеткіштерін теориялық жолмен анықтауға болады.Олай болса адиабаттық барысы кезіндегі газ қысымы мына заңдылыққа бағынады: рb Vbk = рz Vzk , (85) мұнда: рb мен Vbk – ұлғаю кезіндегі газдың қысымы мен көлемінің кез келген уақыттағы мәндері, ал k – адиабаттық барыстың көрсеткіші. Енді осы өрнектен ұлғаю барысы соңындағы газ қысымы анықталады: рb = рz ( Vz / Vb )k. (86) Алдыңғы тақырыптарда айтылған ұғымдарды ескере отырып, қысымды мына өрнекпен анықтауға болады рb = рz (ρ /ε) k , мұндағы: ρ – қысымның алдын ала ұлғаю коэффициенті. Сондықтан, осы өрнекті дизельді қозғалтқыш үшін қолдануға болады, ал карбюраторлы қозғалтқыштар үшін бұл коэффициент ρ=1. Олай болса карбюраторлы қозғалтқыштар үшін: рb = pz·εk -1. (87) Ұлғаю барысы кезінде газдың температурасы ұлғайған сайын, ол азая береді. Сондықтан, барыстың бастапқы және соңғы кезіндегі газ температурасын анықтаған жөн. Олай болса барыстың бастапқы кезіндегі газ температурасы жану барысының соңындағы газдың температурасымен (Tz) бірдей болады. Ал ұлғаю барысының соңындағы температураны (Tb) газ күйінің сипаттамалық теңдеуі мен адиабаттық барыстың заңдылығын өрнектейтін теңдеумен қатар шеше отырып анықтайды. Сонда: Tb = Tz (Vz / Vb )k – 1 = Tz (ρ / ε)k – 1. (88) Бұл формуланы дизельді қозғалтқыштар үшін қолдануға болады, ал карбюраторлы қозғалтқыштарда алдын-ала ұлғаю барысы орын алмайтындықтан, олар үшін мына формуланы қолданған жөн: Tb = Tz ( Vz / Vb )k – 1 = Tz /εk-1. (89) Іштен жанатын қозғалтқыштардағы нақты ұлғаю барысы адиабаттық барыстан өзгеше болады. Оның негізгі себептеріне ұлғаю кезіндегі жылу алмасу барысы бірге жүретіндігін жатқызуға болады. Ол кезде жану қоспасы бірден толық жанып бітпегендіктен, ұлғаю барысы кезінде де әрі қарай жанып, жылулық бөліне береді. Оның үстіне қозғалтқыштың бөлшектері мен жанған газдың температурасында үлкен айырмашылық болғандықтан, олардың аралығындағы жылу алмасу барысы өте жедел жүреді де, жылу мөлшері шығынға ұшырайды. Осыларға қосымша, газ жанғандағы бөлініп шығатын жылу ұлғаю барысы кезіндегі сырттағы жұмысқа толық айнала алмағандықтан, газбен бірге сыртқа шығып біршама жылу шығын тудырады. Міне осы жағдайларды есепке алатындай болсақ, онда бұл ұлғаю барысы адиабаттық барысқа келмейтіндігі байқалады. Қозғалтқыш жұмыс істеген кезіндегі нақты ұлғаю барысы адиабаттық барыстың заңдылығымен емес, политроптық, яғни аралас барысы заңдылығы арқылы жүреді. Олай болса барыстың адиабаттық көрсеткішін (k) политроптық барыстың оратша көрсеткішіне (n2) алмастырылса болғаны. Ұлғаю политропасының орташа көрсеткіші n2 деп жұмысы, ұлғайып жатқан газ көрсеткіші айнымалы кезінде орындайтын жұмысқа тең болатын тұрақты көрсеткішті айтады. Ал политроптық барыстың оратша көрсеткіші, тәжірибе арқылы дәлелденеді, адиабаттық барыстың көрсеткішінің орташа мәніндей болады, яғни сонда дизельдік қозғалтқыштар үшін n2 = 1,221,25, ал карбюраторлы қозғалтқыштар үшін n2 = 1,251,33 тең болады екен. Олай болса, ұлғаю барысы кезіндегі газ көрсеткіштерін айтылған заңдылықтарды пайдалана отырып анықтауға болады. жүктеу/скачать 1,12 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|