Дәріс энергетикалық қондырғылар. Іштен жанатын қозғалтқыштар (ІЖҚ)
жүктеу/скачать 1,12 Mb.
|
| 4.3 Сығу барысы
Іштен жанатын піспекті қозғалтқыштарының сығу барысы негізгі жұмыс барысына жатады. Бұл барыс кезінде цилиндр ішіне сорылып кірген ауа немесе жану қоспасы қозғалтқыштың қысу дәрежесіне байланысты. Мұнда қысу барысы кезіндегі цилиндр ішіндегі газдың қысымы мен температурасын анықтау үшін, бұл барыс теория жүзінде қарастырылады. Газдарда болатын қысу барыстары оны қысу жағдайына байланысты әртүрлі заңдылықтар арқылы жүреді. Солардың бірі адиабаттық барыс. Мұндай барыс кезінде қысылатын газға сырттан жылуды бермейді және сыртқа жылу да берілмейді. Олай болса цилиндр ішіне сорылып алынған ауа немесе жану қоспасы қозғалтқыш бөлшектерімен жанасса да онымен жылу алмаспайды деп есептелінеді. Адиабаттық барыстың заңдылығы мына өрнекпен белгіленеді: pVk = const, (37) мұндағы k – адиабаттық барыстың көрсеткіші. Ауа үшін көбінесе k=1,4 – тең деп қабылданады егер Т=293 °К болса. Себебі температура көтерілген сайын бұл көрсеткіш аздап төмендейді. Осы адиабаттық барыстың заңдылығына сүйене отырып, қысылған газдың кез-келген кезінде оның қысымы мен көлемінің k-дәрежелік мәнінің көбейтіндісі тұрақты болады. Олай болса, қысылатын газдың алғашқы кезіндегі оның қысымы мен температурасы сору барысының соңындағы газдың алғашқы кезіндегідей болады. Ал қысу барысының кез-келген кезіңдегі газдың көрсеткіштерін мына формула арқылы анықтауға блоады: рcVck = рaVak , (38) мұндағы рc мен Vc – қысу барысының соңындағы қысылған газдың қысымы мен көлемі. Енді осы заңдылықтан қысу барысының соңындағы газ қысымы мен температурасын анықтауға болады: рc = рa (Va /Vc )k немесе рc =раεk. (39) рc Vc Vck-1 = рaVa Vak-1, RTc Vck-1 = RTa Vak-1, Тс= Та( Va /V c )k-1 немесе Тс = Таεk-1. (40) Сонымен, қысу барысының соңындағы қысылған газ қысымы мен температурасының теориялық мәндерін анықтауға болады. Бірақ, бұл көрсеткіштер қозғалтқыштың жұмыс кезіндегі нақты көрсеткіштерден алшақ болуы мүмкін. Себебі, цилиндр ішіндегі газды қысу кезінде адиабаттық барысы таза күйінде бола алмайды. Ойткені, қысылатын газ қозғалтқыш бөлшектерімен жанасатын болғандықтан екеуінің аралығында жылу алмасуы жүреді. Олай болса, қозғалтқыштың қысу барысы кезінде адиабаттық барыс емес басқа барыс орындалады да, келтірілген адиабаттық барыс үшін анықталған газ көрсеткіштерінің мәндері де басқаша болады. Енді осы көрсеткіштерге түзету енгізуге болады. Олай болу үшін қозғалтқыштың қысу барысы кезіндегі нағыз барысты анықтап алу қажет. Бұл кезде жылудың алмасу барысы жүреді, мұндай күрделі барысты политроптық барыс деп атайды. Олай болса адиабаттық барыстың көрсеткішінің (k ) орнына политроптық барыстың көрсеткіші n1 қолдану қажет. Ол үшін осы екі көрсеткіштерінің аралығындағы байланыс заңдылығын анықтауға болады. Сығу политропасының орташа көрсеткіші n1 деп сығуға жұмсалатын күші, көрсеткіші айнымалы сығу барысына жұмсалатын күшке тең болатын тұрақты шаманы айтады. Нақты диаграмманың сығу политропасының орташа мәнін аналитикалық немесе графикалық әдістермен анықтайды. n1 орташа мәнінің аналитикалық анықтау әдісі сығудың басында және соңында политропа теңдеуінен шығады, яғни Бұл теңдеуді логарифмдап табамыз , бұдан , мұндағы ра және рс – сығудың басындағы және соңындағы қысым (индикаторлық диаграммадан алынады); ε – сығу дәрежесі. n1 көрсеткішін графикалық әдіспен анықтау (сурет 7) индикаторлық диаграмманы (линии acmn) және (линии ackl) аудандары бойынша планиметрлеу арқылы жүзеге асады. n1 көрсеткішінің мәні келесі қатынаспен анықталады n1 = Сурет 7 – n1 көрсеткішін графикалық әдіспен анықтауға арналған сүлбе Профессор В. А. Петров карбюраторлы қозғалтқыштар үшін 2500 айналым минутына дейінгі әр түрлі айналым саны кезінде n1 көрсеткішінің қозғалтқыштың айналу жиілігінен тәжірибелік тәуелділігін анықтаған , (41) мұндағы В – пропорционалдық коэффициент (В=100), мин-1. Көптеген жағдайда политроптық барыстың көрсеткішінің n1 тәжірибелік әдіспен анықталған мәндері пайдаланылады. Ол үшін қозғалтқыштардың есептелінетін және тәжірибелік әдіспен анықталынатын негізгі көрсеткіштері шамамен бірдей мөлшерде болуы тиіс. Егер осы тәсілмен анықталынатын болса, онда карбюраторлы қозғалтқыштар үшін n1 =1,32÷1,39 тең, ал дизельді қозғалтқыштар үшін n1=1,36÷1,40 шамасында болады. Осы мәндерден байқауға болады, олар адиабаттық барыстың көрсеткішінен әрқашан да аз болады. Сонымен, қатар оның мәндері үлкен шамада өзгеріп отыруын байқауға болады. Сондықтан, да политроптық барыстың көрсеткішін адиабаттық барыстың көрсеткішінің орташа мәні арқылы есептеу ұсынылады. Сонда: n1= kop = 1 + R / [ μcv (T c /To ) ], (42) мұндағы μcv – қысылған газдың орташа мольдік жылу сиымдылығы, ал Тс – қысу барысының соңындғы адиабаттық барыс бойынша табылған температура. Cонымен, осы табылған қысу барысы кезіндегі газдың көрсеткіштері әлі де болса қозғалтқышта болатын көптеген құбылыстарға байланысты болады. жүктеу/скачать 1,12 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|