99543

Іштен жанатын қозғалтқыштың теориялық циклы

Контрольная

Производство и промышленные технологии

Жұмыс циклының атқарылу тәсіліне сай – 2 және 4 тактілі қозғалтқыштар; Жанар майдың ауамен қоспасының дайындалуына сай – карбюраторлық немесе дизельді қозғалтқыштар; Пайдаланылатын отындардың түріне сәйкес – сұйық немесе газ тектес отынмен істейтін қозғалтқыштар;

Казахский

2016-09-22

627.5 KB

0 чел.

Іштен жанатын қозғалтқыштың теориялық циклы

Іштен жанатын қозғалтқыш (двигатель) деп, жұмыстық дене ретінде цилиндр ішінде жанатын сұйық немесе газ тектес отындардың жану өнімдері қолданылатын поршенді жылу машиналарын айтады.

Поршенді іштен жанатын қозғалтқыштар конструкциялық құрылымына сәйкес төмендегіше жіктеледі:

  1. Жұмыс циклының атқарылу тәсіліне сай – 2 және 4 тактілі қозғалтқыштар;
  2. Жанар майдың ауамен қоспасының дайындалуына сай – карбюраторлық немесе дизельді қозғалтқыштар;
  3. Пайдаланылатын отындардың түріне сәйкес – сұйық немесе газ тектес отынмен істейтін қозғалтқыштар;
  4. Атқаратын жұмысына сәйкес: тұрақты, бір жерде жұмыс істейтін қозғалтқыштар, жер, әуе және су көліктерінде пайдаланылатын қозғалтқыштар;
  5. Цилиндрдің орналасу ерекшелігіне сай: тік цилиндрлік, көлденең немесе V-тәрізді орналасқан қозғалтқыштар деп бөлінеді;
  6. Жұмыстық денеге жылылықтың берілу тәсіліне байланысты іштен жанатын қозғалтқыштың теориялық циклі: жылылық тұрақты көлемде () берілетін; жылылық тұрақты қысымда () берілетін; жылылық аралас тәсілмен (,) берілетін циклдар болып үшке бөлінеді.

1  ІШТЕН ЖАНАТЫН ҚОЗҒАЛТҚЫШТЫҢ ИДЕАЛДЫ ЦИКЛІ

ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ ҰҒЫМ

Іштен жанатын қозғалтқыштың негізгі көрсеткіштерін (индикаторлық қуаты, механикалық ПӘК) анықтап, жұмысын сараптау үшін, қозғалтқыш цилиндрінде нақты жұмыс процесі болып есептелетін индикаторлық диаграмманы (сызба дерек), индикатордың көмегімен жұмыс істеп тұрған цилиндрден жазады.

Төрт тактілі карбюраторлы ІЖҚ нақты жұмыс процесі 5.1-суретте көрсетілген.

Сору такті. Такт басталу алдында поршень ЖӨН (жоғарғы өлі нүкте)-де тұрады. Жану камерасы қысымы атмосфералық қысымнан жоғары ( нүктесі) жану өнімдерімен толтырылады. Поршень ЖӨН-деп ТӨН-ге жылжу барысында сору клапаны 2 ашылып, цилиндр ауа жанармай қоспасына толады. Сору процесі () атмосфералық қысымнан төмен ( сызығы) жүреді.

Сығылу такті: поршень ТӨН-деп ЖӨН-ге қарай жылжыйды; Цилиндрдегі ауа жанармай қоспасы политропамен () сығылады (бұл кезде сору 2 және шығару 1 клапандары жабық). Сығылудың соңында (-нүктесі) карбюраторлы ІЖҚ-тың қысымы 1,0...1,5МПа, ал температурасы 500...650К жетеді. Бұл параметрлер қоспаның өздігінен тұтануы үшін жеткіліксіз болғандықтан, поршень ЖӨН-ге жеткенге дейін цилиндрге электр ұшқыны беріледі (тұтанудан озу бұрышы).

5.1-сурет  Төрт тактілі карбюраторлы ІЖҚ жұмыс процесі.

Ұлғаю такті. Жұмыстық (жанармай) қоспа карбюраторлы ІЖҚ негізінен тұрақты көлемде жанады ( сызығы).  – нүктесінде цилиндрде қысым 3,0...5,0МПа-ға, ал температура 2000-2500К жетеді. Жану өнімдері  сызығының бағытымен ұлғайып, поршенді ЖӨН-ден ТӨН-ге жылжыту арқылы механикалық жұмыс атқарады.

Пайдаланылған газдарды шығару такті.Поршен ТӨН-ден ЖӨН-ге қарай жылжыйды: процес қысымы атмосфералық қысымнан біраз жоғары – 0,105...0,115 МПа – сызығымен жүреді, ал пайдаланылған газдардың температурасы 900-1000К болады.

Әрі қарай процес қайталанылады. Сонымен, төрт тактілі ІЖҚ-тың жұмыстық процесі поршеннің төрт жүрісі немесе иінді біліктің екі айналымы арқылы іске асырылады.

2. ЖЫЛЫЛЫҚ ТҰРАҚТЫ КӨЛЕМДЕ () БЕРІЛЕТІН ЦИКЛ

Бұл циклді 1876 жылы алғашқы рет неміс өнертапқышы Отто ұсынған. Сондықтанда оны кейбір оқулықтарда Отто циклі деп те атайды. Цикл карбюраторлық ІЖҚ нақтылы жұмыс процесінің теориялық негізі болып саналады. Мұндай қозғалтқышта жеңіл отын (қоспа) карбюраторда дайындалған соң цилиндр ішінде жанады.

Жылылық тұрақты көлемде берілетін іштен жанатын қозғалтқыштың циклі төмендегі суретте бейнеленген (5.2-сурет).

5.2-сурет. Жылылық тұрақты көлемде () берілетін цикл.

Поршень цилиндр ішіндегі қоспаны адиабаталық түрде сығадыда (1-2 сызығы), оның көлемін  мәнінен  мәніне дейін азайтып, температурасын  мәнінен  мәніне дейін жоғарылатады, ал қысымын  мәнінен  мәніне дейін арттырып, энтропиясынөзгертпейді. Бұл процестің бастапқы қалпының (1-нүте) параметрлері ,,, .

Сығылған қоспа электр ұшқыны арқылы оталып жарылады. Қоспа оталып жанғанда бөлініп шығатын жылудың ()есебінен қысым  мәніне дейін лезде дерлік артады да, көлем өзгеріссіз қалады  (2-3 сызығы изохора), ал температура мен энтропия , мәндеріне дейін жоғарылайды.

Поршень сол жақтан (ІІ) оңға қарай (І) қозғалғанда жану өнімі (газ) адиабаталық дерліктей ұлғайып, көлемі  мәніне жетеді де, температурасы  мәніне дейін төмендейді (3-4 сызығы).

Поршень өзінің оң жақтағы ең шеткі төменгі нүктесіне келгенде газ шығатын клапан ашылады да,тұрақты көлемде қысым, температура және энтропия ,,  жәнемәндеріне дейін төмендейді. Бұл процестің (1-4 сызығы, изохора) соңғы қалпының параметрлері адиабаталық сығылу процесінің (1-2 сызығы) бастапқы қалпының параметрлерімен (1-нүкте) бірдей болады. Мұндағы әкетілетін (сыртқы қоршаған ортаға шығатын) жылылық мөлшері -ге тең болады.

Іштен жанатын қозғалтқышта оның бастапқы көлемінің , (сығылуға дейінгі) соңғы көлеміне(сығылғаннан кейінгі) қатынасы сығылу дәрежесі деп аталады да, ε - әріпімен белгіленеді

     (5.1)

Карбюраторлы қозғалтқышта сығылу дәрежесі ε отын мен а уа қоспасының өздігінен тұтану жағдайымен шектеледі. Оның шамасы 9...10-нан аспайды.

(5.1) формуланы және де адиабаталық сығылу, ұлғаю процестеріндегі қатынастарды ескере отырып, төменде келтірілген теңдеулер арқылы ІЖҚ жылылық тұрақты көлемде берілгендегі циклнің сипаттамалық нүктелерінің параметрлерін анықтай аламыз.

- Екінші нүкте үшін:

     (5.2)

  • Үшінші нүкте үшін:

(5.3)

мұндағы  – қысымның жоғарлау дәрежесі деп аталады.

- Төртінші нүкте үшін:

          (5.4)

Алмен -нің мәндері мына теңдеулер арқылы анықталады:

                 (5.5)

Изохоралық порцестер кезінде өндірілетін жұмыс нөлге тең болғандықтан, цикл кезінде өндірілетін жұмыс дененің ұлғаю және сығылу кезінде өндірілетін жұмыстардың арифметикалық қосындысына тең болады, яғни

         (5.6)

КДж/кг            (5.7)

КДж/кг           (5.8)

       (5.9)

Жұмыстық денеге берілетін () одан әкетілетін () және пайдалы () қолданылатын жылылық мөлшерлері төмендегі теңдеулермен анықталады:

           (5.10)

Бұл жылылық , -диаграммасында цикл сызықтарының ішкі ауданымен өрнектеледі.

Циклдің термиялық пайдалы әсер коэффициенті жалпы жағдайда (жылылықтың берілу тәсіліне байланыссыз) мына формуламен анықталады:

           (5.11)

Ал жылылық тұрақты көлемде берілген жағдайда:

             (5.12)

өрнегімен анықталады.

3. ЖЫЛЫЛЫҚ ТҰРАҚТЫ ҚЫСЫМДА () БЕРІЛЕТІН ЦИКЛ

Бұл циклді 1892 жылы неміс инженері Р.Дизель ойлап тапқан. Сондықтанда оны Дизель циклі деп те атайды да, іштен жанатын дизельді қозғалтқыштарда қолданылады. Мұндай қозғалтқышта алдымен цилиндр ішінде атмосфералық ауа сығылады. Оталу процесі сығылған, жоғары температурада қызған ауаға отынды (жанармайды) бүріккен кезде іске асады. Мұндай қозғалтқыштарда сығылу дәрежесіε=14...20 дейін болып, сығылған ауа қысымы 4,0...9,0МПа-ға дейін жетеді.

5.3-сурет. Жылылық тұрақты қысымда () берілетін цикл.

Бұл циклдағы адиабаталық сығылу процесі (5.3-суреттегі 1-2 сызығы) жылылық тұрақты көлемде берілетін циклдағыдай. Сондықтан оның да сипаттамалық нүктелерінің параметрлері (5.1, 5.2) формуласымен анықталады. Цилиндр ішіндегі сығылған, жоғары температуралы ауаға жанғыш қоспа бүркілген соң, ыстық ауада бұл қоспа жанып, тұрақты қысымда (2-3 сызығы) изобаралы процесте поршеньді жылжытады, көлемі -ден -ке дейін ұлғаяды. Қоспаның жануының есебінен температура -ден -ке дейін жоғарылайды. Бұл процеске жылылық тұрақты қысымда() мөлшерлі жылылық беріледі. Оның соңғы қалпының (3 нүкте) параметрлерін былайша анықтаймыз.

(5.13)

мұндағы - алғашқы ұлғаю дәрежесі деп аталады.

Одан ары жану өнімдері адиабаталық түрде ұлғайады (3-4 сызығы). Бұл процестің соңғы қалпының (4 нүкте) параметрлері мына  формуламен анықталады.

(5.14)

Жұмыстық дененің изохоралық процесте (4-1 сызығы) сыртқы қоршаған ортаға шығаратын жылылығының мөлшері -ге тең.

Жылылық тұрақты қысымда  берілетін циклдің атқарған жұмысы төмендегіше анықталады.

КДж/кг     (5.15)

КДж/кг     

Ал жұмыстық денеге берілетін (), одан әкетілетін () жылылықтың мөлшерлері былайша анықталады:

(5.16)

Циклдің пайдалы әсер коэффициенті мына формуламен анықталады:

           (5.17)

4. ЖЫЛЫЛЫҚ АРАЛАС ТӘСІЛМЕН ( ЖӘНЕ ) БЕРІЛЕТІН ЦИКЛ

Бұл циклді 1904 жылы орыс инженері Г. В.Тринклер ұсынған. Ол қазіргі кездегі компрессорсыз дизельдер жұмысының негізін қалайды. Мұндай қозғалтқыштарда ауа сығылатын болғандықтан оның сығылу дәрежесі ε=14...20 шамаларында болады. Көбіне ауыл шаруашылығы тракторлары мен комбайндарында кеңінен қолданылады. Циклдің графикалық бейнесі төмендегі суретте берілген.

5.4-сурет. Жылылық аралас тәсілмен (және) берілетін цикл.

Бұл циклда адиабаталық сығылу процесі (5.4-суреттегі 1-2 сызығы) жоғарыда қаралған циклдардағыдай. Сондықтан да сипаттамалық нүктелерінің параметрлері сол (5.2, 5.5) формуласымен анықталады.

  • Үшінші нүкте үшін:

(5.18)

- Төртінші нүкте үшін:

          (5.19)

Жану өнімдері жоғарыда келтірілген циклдардағыдай, адиабаталық түрде ұлғаяды. Бұл ұлғаю процесінің соңғы қалпының (5 нүкте) параметрлері былайша анықталады

(5.20)

Жылылық аралас тәсілмен берілген цикл кезіндегі өндірілген жұмыстың мөлшері:

КДж/кг

(5.21)

КДж/кг

   Бұл жұмыс () – диаграммасында цикл сызықтарының ішкі ауданымен өрнектеледі.

Жұмыстық денеге берілетін () және одан әкетілетін () жылылық мөлшерлері төмендегідей теңдеулермен анықталады:

 немесе

КДж/кг  (5.22)

КДж/кг(5.23)

Циклдің пайдалы әсер коэффициенті:

           (5.24)

(5.24) формулаға қарап мынандай қорытынды шығаруға болады. Егер циклдың сығылу дәрежесі (ε) мен қысымның жоғарылау дәрежесі () көбейсе онда пайдалы әсер коэффициенті  де көбейеді. Ал алғашқы ұлғаю дәрежесінің () артуы пайдалы әсер коэффициентінің  азаюына алып келеді.

5.  ГАЗ ТУРБИНАЛЫ ҚОНДЫРҒЫНЫҢ ЦИКЛІ

Газ турбиналы қондырғының принципиал сұлбасы 5.5- суретте көрсетілген.

5.5-сурет. Газ турбиналы қондырғының принципиал сұлбасы.

Компрессор К, атмосфералық ауаны сығу арқылы қысымын -ден  жоғарылатып үздіксіз жану камерасына (С) береді. Сол жерге арнайы насоспен (Н) үзіліссіз тиісті көлемде жанармай да беріледі. Жанған отынның өнімдері камерадан қысымы өзгеріссіз () - ке тең температурамен шығады. Жанған отын өнімдері, газ турбинасында (Т) адиабаталық ұлғаюы нәтижесінде, температурасы , қысымы  дейін төмендейді. Қысымның  күрт төмендеуі () турбинада техникалық жұмыс () атқару үшін пайдаланылады. Атқарылған  жұмыстың  басым  көпшілігі  компрессор  жетегіне  (К)  жұмсалады; ал  айырымы -  электр  генераторында (Г)  электр  энергиясын  өндіруге  және  де  басқа  мақсатқа  жұмсалынады.  Осы  айырым  циклдің  пайдалы  жұмысын  құрайды.

    Газ турбиналы қондырғыларда Карно циклі қолданылмайды. Өйткені, бұл  циклде біріншіден, турбина қуатының көп үлесі компрессордың қажеттілігіне  жұмсалатын болса, екішіден жылу тек изотермиялық процесте беріліп және  алынатын агрегатты құрастыру техникалық жағынан өте күрделі.

5.6-сурет. Газ турбиналы қондырғыныңциклі.

    Жанармайдың жануын изобаралық жылу берумен (5.6 суреттегі 2-3 сызығы), ал жанған отынның өнімдерін суытып атмосфераға шығаруды жылуды  изобарамен әкетуге (4-1 сызығы) ауыстырып, газ турбиналы қондырғының 1-2-3- 4  циклін аламыз.

-  диаграммасында  1-2-3-4  ауданымен  циклдің  пайдалы  жұмысы  бейнеленіледі. 5.6 a суретте көрсетілгендей, пайдалы жұмыс турбинада алынған  техникалық жұмыспен  (6-3-2-5 ауданы) компрессор жетегіне жұмсалған ()  жұмыстың (6-4-1-5 ауданы) айырмасына тең.  -диаграммасындағы циклдің     1-2-3-4 ауданы (5.6 б сурет) сол пайдалы жұмысқа пара пар. Жұмысқа  айналдырылған жылулық, берілген жылулықпен  (8-2-3-7 ауданы) әкетілген  жылулықтың  айырмасына тең болады. Идеалды газ турбиналы қондырғының  пайдалы әсер коэффициенті

= 1 - =1-=1 -                  (5.25)

Газ турбиналы қондырғалар циклінің негізгі сипаттамасы болып  компрессордағы қысымның жоғарылау дәрежесі есептелінеді. Ол ауа  компрессордан шыққаннан кейінгі қысымның  компрессорға кірер алдындағы  қысымы  қатынасына тең:     , адиабата  теңдеуінен

;

;

 және болғандықтан,болады. Сонда (5.25) теңдеуі:

(5.26)

болғанда (5.26) теңдеуіндегі ПӘК–тің мәні, компрессордағы  қысымның жоғарылау дәрежесінің өзгеруіне сәйкес төмендегідей өзгереді.

2

3

4

5

6

7

8

9

10

16

24

29

33

36

38,5

40,5

42

43,5%

Идеалды циклдің ПӘК-і қысымның жоғарылау дәрежесінің өсуіне сай  үздіксіз көбейеді. Ол сығылу процесінен кейінгі  температурасы және оған  сәйкес турбина алдындағы  температурасының  өсуіне  байланысты.

   Сонымен қатар  температурасының өсуімен жұмыстық дененің турбина  алдындағы энергиясы жоғарылайды

Өйткені, жанармайдың энергиясы тұрақты болғандықтан, жануға  жұмсалатын энергия шығыны азаяды. Бұл циклдің ПӘК–ін арттырады.

    Өкінішке орай, турбина жасауға жұмсалатын негізгі бөлшектер металдарының  ыстыққа беріктілігі шектеулі екеніне байланысты (ұшақтық қозғалтқыштарда  1100-12000C, тұрақты қозғалтқыштарда 750-8000C) газдардың турбина  алдындағы температурасын максимал дәрежеге көтеруге мүмкіндік жоқ.  Сондықтан да, жанармайдың күю температурасын саналы түрде төмендетуге  тура келеді (ауаны шамадан артық беру арқылы). Бұл жағдай ГТҚ-да жануға жұмсалатын энергия шығынын  40%  дейін көбейтеді.

Газдар турбинадан Т4>T1=T0 температурасымен сыртқа шығарылады. Сол себепті турбина алдындағы жұмыстық дененің энергиясының шығыны 10 % дейін жетуі мүмкін.

  1. ПОРШЕНДІ КОМПРЕССОР ЖҰМЫСЫНЫҢ ТЕРМОДИНАМИКАЛЫҚ НЕГІЗІ

Пневмомеханизмдердің  жетегі,  дірілдеткі,  пневмокөтергіштер,  сусымалы  заттарды  тасымалдаушы,  шаңды  сепараторлау  сияқты  т.б.  технологиялық  процестерде  сығылған  ауа  жиі  қолданылады. Оны  алу үшін  компрессорлар  пайдаланылады.  Компрессорлар  құрылымын  сәйкес  төмендегіше  жіктеледі:

- Сығылған  ауаның  қысымына  сай:

төменгі  қысымды - 10·105 Па-ға  дейін;

орта  қысымды - 10· 106 Па-ға  дейін;

жоғары  қысымды  - 10·107 Па-ға дейін.

- Жұмыс  істеу  принципіне  байланысты: көлемді (поршенді, ротационды) және қалақшалы (өстік,  ортадан  тепкіш) ағысты.

  • Цилиндр  өсінің  орналасуына  сәйкес:  көлденең, тік, V-тәрізді.
  • суыту  әдісіне  сай: ауамен, сумен  және  т.б.
  • сатысының  санына  сәйкес: бір,  екі және  көп  сатылы.

Термодинамикалық  тұрғыдан  қарағанда,  компрессорларды  жүретін  процестердің  бәрі  бірдей. Сондықтан  да  көрнекілік  үшін  поршенді компрессорларды  қарастырамыз.

  5.7-суретте  бір сатылы  поршенді  компрессорлардың  сұлбасы  көрсетілген.

5.7-сурет. Бір сатылы  поршенді  компрессорлардың  сұлбасы.

Поршенді компрессорлардың жұмыс істеу тәртібі төмендегідей  поршен солдан оңға жылжығанда цилиндрдегі  қысымы азаяды да  қысымдардың айырмасы нәтижесінде сору (1) клапаны ашылады. Цилиндр ауаға (немесе газға) толады. Сору процесі сұлбада (5.7 сурет)  4-1 сызығымен көрсетілген. Поршен кері жүргенде сору клапыны жабылды да ауа (газ)  1-2 сызығы бойымен сығылады.  Цилиндрдегі  қысым   - болғанға дейін көбейеді. Қысымдардың  айырмасы  нәтижесінде айдаушы клапан (2) ашылады да ауа (газ) поршеннің күшімен  торапқа (2-3 сызығы) жіберіледі. Одан соң айдаушы клапан жабылады да барлық процестер қайталанады.

5.7-суретте бейнеленген сұлбаны -диаграммасымен  шатастыруға болмайды. Өйткені,  -диаграммасы мөлшері тұрақты  затқа салынады. Сұлбадағы 4-1 сору және 2-3 айдау сызықтары  термодинамикалық процестерді бейнелемейді. Себебі жұмыстық  дененің күй  қалпы өзгермейді, тек мөлшері ғана өзгереді.

Компрессордың  білігі  арқылы  айналатын  қозғалтқышта  өндіретін  1кг  ауаны (газды)  сығуға  және  жылжытуға     жұмысы жұмсалады. Оны  пен  белгілейміз.  (2.4)  теңдеуін  ескерсек,  онда

(5.27)

Сұлбада     4-3-2-1  ауданымен  бейнеленген.

Компрессорда  жұмсалатын  техникалық  жұмыс  сығылу  процесімен  сипатталады. 5.8-суретте  изотермиялы  (), адиабаталы  ()  және  политропалы  сығылу  процестері   бейнеленген.

5.8-сурет  Адиабаталы, изотермалы және политропалы  сығылу  жұмыстарын  салыстыру.

Изотермалы  сығылу  ауданы  аз,  өйткені  ол аз  жұмыс  жұмсау  арқылы  жүреді.  Соған  байланысты  компрессорларда    изотермалы  сығылуды  пайдалану  энергетика  жағынан  тиімді  болып  есептелінеді.

   Сығылу  процесін   изотермаға  жақындату  үшін,  компрессорда  сығылатын  ауадан  (немесе  газдан)   жылылықты  әкету  қажет.  Оған  цилиндрдің  сыртын  суық  сумен  салқындату  арқылы  ғана  жетуге  болады.  Бірақта,  іс  жүзінде  ауаның  (газдың)  сығылуы  политропа  арқылы  (көрсеткіші  )  жүреді.  Политропа  көрсеткішін    жеткізу  өте  қиын.

Барлық  процестері  қайтымды  болатын  идеалды  компрессор  жетегіне  жұмсалатын  теориялық  жұмысты  (5.27)  теңдеуі  арқылы  есептейміз.

  1. теңдеуін  ескерсек ׃

және

                (5.28)

Егер, компрессордағы  ауаның(газдың)  шығынын  , -пен  белгілесек,  онда  компрессор  жетегінің  теориялық  қуаты  келесі  теңдеумен  анықталады

                         (5.29)

Компрессордың  адиабаталы  процестегі  жұмысын (5.28)  теңдеуінен  -ді  -ға  ауыстыру  арқылы  жазуға  болады.

                            (5.30)

  1. теңдеуін  және  = екенін  ескерсек, онда компрессордың изотерма  процесіндегі  жұмысы.

                           (5.31)

теңдеуімен  анықталады.

7 КӨПСАТЫЛЫ  СЫҒЫЛУ

Жоғары  қысымды  ауа  немесе  газ алу  үшін  көпсатылы  компрессор  қолданылады (5.9-сурет).

Аралық  суытқыштары  бар  сығылу  процесі  бірнеше  тізбекті  жалғастырылған  цилиндрлер  арқылы  іске  асырылады.    5.10  суретте  үш сатылы компрессордың  индикатарлық диаграммасы  бейнеленген.  Бірінші  сатыда  ауа  немесе  газ  политропамен     қысымына  дейін  сығылады,  одан  соң  ол  аралық  суытқышқа  түсіп   -температурасына  дейін  суыйды.

5.9-сурет.  Көп  сатылы  компресор сұлбасы.

1-III-сығылу  сатылары

1,2- аралық  суытқыштар

5.10-сурет.  Үш  сатылы  компрессордың  индикаторлық диаграммасы (а)  және сығылу  процесінің  ,   диаграммасындағы (б)  бейнесі.

Сығылуға  жұмсалатын  энергияны  үнемдеу  мақсатында,  суытқыштағы  ауа жолының кедергісін азайтып жасайды. Мұнда ауаны немесе газды суыту процесін изобарамен жүреді. Суытқыштан кейін ауа (газ) екінші сатыға түсіп  политропамен  -ке  дейін  сығылады. Одан кейін  2-ші  суытқышта  -ге  дейін  салқындап, үшінші сатыда цилиндрде  қысымына дейін сығылады.

Аралық суытқыштар мен  сатылар саны қанша көп болса, процес тиімді  изотермаға сонша жақындайды.  Бірақта  ондай  компрессордың құрылымы  өте  күрделі. Сондықтан да тиісті шамадағы Р2 қысымын қамтамасыз ету үшін керекті  сатылар санын таңдау, техникалық және техника-экономикалық тұрғыда ғана  шешіледі.

Нақты компрессорлардағы сығылу процесі ішкі үйкеліс шығынымен  сипатталады. Сондықтан да ауаны (газды) сығуға жұмсалатын жұмыстың мөлшері идеал компрессордағы техникалық жұмыстың шамасынан (5.28) теңдеуі   көбірек болады.

Нақты компрессордың жұмыс тиімділігі ішкі салыстырмалы пайдалы әсер  коэффициентімен анықталады.

   Ол ПӘК идеал компресор жетегіне жұмсалған жұмыстың нақты компрессорға  қатынасы.

   Суытқышсыз жұмыс істейтін компрессорларды сипаттау үшін адиабаталы  ПӘК қолданылады:

                                                                               (5.32)

мұндағы  -   (5.30 теңдеуі арқылы есептелген адиабаталы тепе-теңдік   сығылу  жұмысы.

  -1кг ауаны (газды) нақты компрессорда сығуға жұмсалған  жұмыс.

   Суыту арқылы жұмыс атқаратын компрессорларға изотермалық ПӘК   пайдаланады

                                                                             (5.33)

мұндағы  -(5.31) теңдеуімен  деп есептелген изотермалы  қайтымды процестегі сығылу жұмысы.

Бақылау сұрақтары мен тапсырмалар

  1. Іштен жанатын поршендіқозғалтқыштар конструкциялық құрылымына сәйкес қалай жіктеледі?
  2. Төрт тактілі іштен жанатын карбюраторлы қозғалтқыштардың жұмыс істеу тәртібін түсіндіріңіз?
  3. ІЖҚ сығылу дәрежесіне анықтама беріңіз?
  4. Карбюраторлы және дизельді қозғалтқыштардағы сығылу дәрежесі неліктен әр түрді болады?
  5. Жұмыстық денеге жылу берілу тәсіліне байланысты қандай термодинамикалық циклдар болады?
  6. Жанғаннан кейінгі жұмыстық дене қысымының жоғарылауын қандай көрсеткішпен бағалайды?
  7. Жұмыстық дененің алдын-ала ұлғаю коэффициенті дегеніміз не?
  8. Газ турбиналы қондырғының принцпті сұлбасын кестелеңіз?
  9. Иделды газ турбиналы қондырғының ПӘК қалай анықталады?
  10. Қандай қондырғыны компрессор деп атайды?
  11. Компрессор жетегіне жұмсалатын жұмысты қалай анықтауға болады?
  12. Суытқышпен және суытқышсыз жұмыс істейтін компрессорлар қандай ПӘК-н сипатталады?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

39353. Проектирование прямозубого редуктора 738 KB
  Материал для шестерни и колеса: для шестерни – сталь 40 термообработка – улучшение твёрдость НВ192228 ; среднее значение принимаем: НВ1210 для колеса – сталь 35 термообработка – нормализация твердость НВ163192 ; среднее значение принимаем НВ2178; условие выполняется. то для дальнейшего расчета зубчатых колёс принимаем меньшее значение т. Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев где коэффициент передачи для прямозубых колёс; коэффициент ширины зубчатого венца по отношению к...
39354. Модели макроэкономического равновесия 85.5 KB
  Совокупный спрос – это все реальные объемы внутреннего производства, которые все потребители в национальной экономике (домохозяйства, фирмы, государство и внешний мир) готовы и могут приобрести при каждом из возможных уровней цен в определенный период времени.
39355. Расчет цилиндрического редуктора 745.5 KB
  При этом марки сталей выбирают с учетом наибольших размеров пары: диаметра для валашестерни и толщины сечения для колеса с припуском на механическую обработку после термообработки. Сочетание шестерни закаленной при нагреве ТВЧ и улучшенного колеса дает большую нагрузочную способность чем улучшенная пара с той же твердостью колеса. Такая пара хорошо прирабатывается; ее применение предпочтительно если нельзя обеспечить высокую твердость зубьев колеса.2 [1] Для шестерня выбираем Сталь 40Х для колеса выбираем Сталь 45 3.
39356. Проектирование цилиндрического редуктора 364.5 KB
  Объектом курсового проектирования является одноступенчатый редуктор-механизм, состоящий из зубчатой передачи, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.
39357. Проблема макроэкономической нестабильности 637.5 KB
  Экономические циклы. Среднесрочный цикл, его причины и фазы. Концепция длинных волн конъюнктуры. Безработица и её формы. Социально-экономические последствия безработицы. Инфляция: сущность, причины, последствия.
39358. Управление основными средствами предприятия 70.97 KB
  Провести анализ основных фондов, в том числе. Проанализировать динамику и структуру основных фондов. Проанализировать показатели эффективности использования основных средств. Выявить резервы по увеличению эффективности использования основных фондов
39359. Силовой расчет механизмов с учетом трения в кинематических парах 119.5 KB
  Способность контактирующих поверхностей звеньев сопротивляться их относительному движению называется внешним трением. Трение обусловлено неидеальным состоянием контактирующих поверхностей (микронеровности, загрязнения, окисные пленки и т.п.)
39360. Роль кросс-культурных исследований в изучении психического развития ребенка 51.05 KB
  Предмет кросс-культурной психологии – изучение сходства и различий психологических переменных в различных культурах и этнических общностях. Кросс-культурные исследования проводятся в рамках разных отраслей психологии: общая психология изучает особенности восприятия, памяти, мышления
39361. Распределение доходов. Заработная плата. Бюджет семьи 80.5 KB
  Доходы – это распределенный продукт, который субъекты экономических отношений получают для личного и производственного потребления. Доходы бывают натуральные (материальные блага и услуги) и денежные.