Дәріс энергетикалық қондырғылар. Іштен жанатын қозғалтқыштар (ІЖҚ)
жүктеу/скачать 1,12 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 7 Дәріс . Механикалық шығын. Индикаторлық және тиімділік көрсеткіштері
- 7.1 Қозғалтқыштардың индикаторлық диаграммалары
| Ұсынатын әдебиеттер: 1 [144 – 147]; 3 [22 – 25, 177 – 182, 216 – 218]; 8 [145–149]; 4. 12 [93 – 97].
Тексеру сұрақтары 1. Не себептен бұл барысты ұлғаю барысы деп атайды? 2. Ұлғаю барысының заңдылығы адиабаттық немесе политроптық барыстар заңдылығының қайсысына бағынады ? 3. Ұлғаю барысы не себепті піспек ТӨН – не жетпей, ерте аяқталады ? 4. Шығару барысы кезіндегі газ қысымы мен температурасын қалай анықтайды? 5. Шыгару барысы басталган кезде неге газ қысымы сырттағы ауаның қысымынан көп болады? 6. Шыгару барысы не себепті піспектің ТӨН-не жетпей ерте басталады? 7. Шыгару барысы кезіндегі газ қысымы мен температурасын қалай аныцтайды? 8. Цилиндр ішіндегі қалдық газды азайту үшін қандай шаралар қолданылады? 9. Жылу балансы деп нені атайды? 10. Жалпы жылу мөлшерін анықтау формуласын көрсетіңіз. 7 Дәріс. Механикалық шығын. Индикаторлық және тиімділік көрсеткіштері Қозғалтқыштар жұмысының түрлі қырларын белгілі бір өлшемдермен сипаттайды. Бұл өлшемдерді қозғалтқыш теориясында екі топқа бөліп, индикаторлык және тиімділік көрсеткіштері деп атайды. Индикаторлық көрсеткіштер нақты циклдағы жылудың жұмысқа айналуын, яғни барыстардың өту сапасын сипаттайды. Тиімділік көрсеткіштері – қозғалтқыштың түпкілікті өлшемдері; олардың көмегімен қозғалтқыш механикалық тұрғыдан, яғни механикалық қуат көзі ретінде және механикалық сапасы жөнінен бағаланады. 7.1 Қозғалтқыштардың индикаторлық диаграммалары Іштен жанатын қозғалтқыштың индикаторлық диаграммасы деп оның цилиндрлерінің ішіндегі газ қысымының құбылысын, оның көлемнің өзгерісіне байланысты түрғызылған графигін айтамыз, яғни р-V координаталарына тұрғызылған қозғалтқыштың жұмыс барысының графигі болады. Олай болса бұл диаграмманы да екі түрлі жағдайда тұрғызуға болады. Біріншісі цилиндр ішінде теориялық термодинамикалық барыстар жүреді деп есептеген кездегі газ қысымының көлемге байланысты өзгеріс графигі, ал екіншісі осы байланыс графигінің қозғалтқыш цилиндрінің ішінде нақты термодинамикалық барыстар жүреді деп есептеген кездегі графигі. Сондықтанда іштен жанатын қозғалтқыштарда теориялық және нақты индикаторлық диаграммалар болады. Егер диаграмма теориялық термодинамикалық барыстар үшін түрғызылса, онда ол теориялық индикаторлық, ал нақты барыстар үшін тұрғызылса, онда нақты индикаторлық диаграмма болады. Іштен жанатын қозғалтқыштардың теориялық индикаторлык диаграммалары. Қозғалтқыштың осы диаграммасын тұрғызу үшін алғашкы тақырыптарда айтылган жолмен әрбір барыс үшін цилиндр ішіндегі газ күйінің көрсеткіштерін аныктаймыз, яғни ол газ қысымы (р), ал оның өзі піспек жүрісіне (S) немесе цилиндр көлеміне (V) тікелей байланысты өзгереді. Олай болса абцисса өсіне цилиндр көлемін (V) өлшеп, ал ордината өсіне цилиндр ішіндегі газ қысымын (р) өлшеп саламыз да әрбір барыс кезіндегі сол көрсеткіштердің өзгеріс графигін аламыз. Дизельді қозғалтқыштардың теориялық индикаторлық диаграммасы (10 сурет) мына ретпен тұрғызылады және мына барыстарды сипаттайды. Қозғалтқыштың жұмысы алғаш сору барысынан басталады, яғни бұл кезде піспек ЖӨН-ден ТӨН -ге қарай жүреді. Осы құбылыс басталмай тұргандағы піспектің үстіңгі жағында белгілі бір кеңістік сақталады, оны жоғарыда айтқанымыздай, қысу көлемі (Vc) деп белгілейміз де графикке өлшеп саламыз. Бұл кездегі цилиндр ішіндегі қысым ауаның қысымымен тең деп есептейміз де сырттағы ауаның қысымын (ро) ордината өсіне өлшеп салып, (r) нүктесін аныктаймыз, яғни сору барысы осы нүктеден басталады деп есептейміз. Енді сору барысы кезіндегі сорылып алынған ауаның қысымын жоғарыда сору барысын талдаған кездегі формула бойынша анықтаймыз да оның мәні түгел сору барысы бойынша тұракты болатындықтан, абцисса осіне параллель rа – сызығын жүргіземіз. Бұл сызық сору барысын сипаттайды. Сору барысы аяқталғаннан кейін піспек ТӨН-ден ЖӨН-ге қарай қозғалады. Бұл кезде қысу барысы басталады және ол барыс адиабаттық барыс бойынша жүреді деп есептеп, оныңда көрсеткіштерін көлемнің кез-келген мәніне сәйкес есептеп табамыз. Табылған мәндер бойынша ас-сызығын жүргіземіз. Бұл сызық қысу барысының теориялық мәндерін сипаттайды, өйткені барысты адиабаттық барыс деп есептедік. Осы барыс аяқталған кезде цилиндр ішіне арнаулы құралмен жанар май бүркіп беріледі де ол қысылып, әрі қызып тұрған ауамен араласады да жану барысы басталады. Бұл жану барысы дизельді қозғалтқышта екі кезеңмен жүреді деп есептеуге болады. Оның бірінші кезеңі - изохоралық барыс, яғни жанған газ күйі тұрақты көлем кезінде өзгереді. Олай болса бұл изохоралык барыс кезінде газ қысымы шұғыл өседі де рz – мәніне жетеді. Ол барыс диаграммада cz - сызығымен жүргізілген. Одан әрі қарай жану барысы жалғаса береді. Себебі цилиндр ішіне жанар майды бүркіп енгізу жұмысы лезде орындалмайды. Соның салдарынан жану барысы піспек ЖӨН-нен өткеннен кейін де жалғаса береді. Бірак бұл кезде піспек төмен қарай қозғала бастағандықтан, цилиндр көлемі өзгеріп кетіп, изохоралық барыс аяқталады. Сондықтанда жанған газ қысымы өсуін тоқтатады да оның мәні тұрақтанады. Сол себепті әрі қарай цилиндр ішінде жүретін барыс тұракты қысымда болады, яғни оны изобаралық барыс деп атайды. Диаграммада бұл барыс zz/ - сызығымен жүргізілген. Цилиндр ішінде жану барысы аяқталғаннан кейін үлғаю барысы басталады. Бұл кезде піспек ЖӨН-нен ТӨН-ге қарай козғалады да сырттағы қозғалтқыш кедергісін жеңіп, пайдалы жұмыс атқарып береді. Осы ұлғаю барысын да теориялық тұрғыдан адиабаттық барыс деп қабылдаймыз, яғни бұл кезде цилиндр ішіндегі жанған газдың жылуы өз бойында қалып, сыртқа шығындалмайды деп есептейді. Ұлғаю барысы кезіндегі қысымды да осы адиабаттық барыс үшін цилиндр көлемінің кез-келген мәніне сәйкес қысымның мәнін есептеп табамыз да олардың өзара тәуелді графигін тұрғызамыз. Сонда z/b - сызығын аламыз. Бұл сызық цилиндр ішіндегі ұлғаю барысының адиабаттық барысын көрсетеді. Сурет 10 – Іштен жанатын дизельді қозғалтқыштың теориялық индикаторлық диаграммасы Шығару барысы кезінде піспек ТӨН-ден ЖӨН-ге карай қозғалады. Бұл кезде шығару клапаны ашылып, алдымен жанып біткен газ қалдық қысымның көмегімен өздігінен сыртқа шығады да шықпай қалған газды піспек ығыстырып, сыртқа шығарады. Бұл кезде де газ қысымы тұракты деп есептеп, абцисса осіне параллель түзу жүргізу арқылы шығару барысының графигін тұрғызамыз. Ол суретте br - сызығымен жүргізілген. Бұл сызық сырттағы ауа қысымының сызығынан (rа) жоғары өтеді. Себебі бұл шығару барысы кезіндегі газ қысымы ол қысымның мөлшерінен артық болмаса газ сыртка шыға алмайды. Осылайша жоғарыдағы айтылған жолмен тұрғызылған графикті дизельді қозғалтқыштың теориялық индикаторлық диаграммасы деп атаймыз. Ол суретте қалың сызықпен белгіленген. Карбюраторлы қозғалтқыштың теориялық индикаторлық диаграммасы да жоғарыдағы дизельдік қозғалтқыштағы диаграмма тәрізді тұрғызылған (11 сурет). Мұндағы айырмашылық жану барысы кезінде карбюраторлы қозғалтқышта алдын-ала ұлғаю барысы болмайды. Себебі жану барысы басталмай тұрып цилиндр ішіне жану қоспасы толтырылады да оны арнаулы электр ұшқынымен тұтандырғандықтан жану барысы тез болады, ал дизельді қозғалтқышта жанар майды бүркіп бергенше біраз уақыт жұмсалады да ондағы жану барысы карбюраторлы қозғалтқышпен салыстырғанда ұзағырак уақыт жүреді. Олай болса карбюраторлы қозғалтқышта ұлғаю барысы бірден піспек төмен жүре бастаған кезден басталады. Бұл барыс zb - сызығымен белгіленген. Басқа барыстар жоғарыда көрсетілген дизельді қозғалтқыштар сияқты болады. Сондықтан оларға тоқталмаймыз. 11 сурет – Іштен жанатын карбюраторлы қозғалтқыштың теориялық индикаторлық диаграммасы жүктеу/скачать 1,12 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|