Толтыру коэффициенті

Толтыру коэффициенті (h_v) деп сығылудың басында цилиндрге түсетін шынайы ауа мөлшерінің қозғалтқыштың кіру органдарының алдындағы қысым және температура шамасымен цилиндрді толтыруға мүмкін болатын теориялық ауа мөлшеріне қатынасын атайды.

Үстеме үрлемелі дизельдердің толтыру коэффициентін келесі теңдеуден анықтаймыз:

төртырғақты үшін

екіырғақты үшін

мұнда: e, e_v – геометриялық және шынайы сығымдау дәрежесі;

g - қалдықты газдар коэффициенті;

Р_к; Т_к - үрленетін ауа қысымы және температурасы.

Р_а; Т_а – толтыру соңындағы ауа қысымы және температурасы.

Сығымдау үрдісі.

Сығымдау көрсеткіштерін есептеу

Сығымдау үрдісі (сур.6.) газалмасу органдарының жабылуынан кейін жүреді және цилиндрдегі ауа зарядын, жанармайдың өздігінен тұтанатын қысым және температура шамасына дейін жоғарлатуға арналған. Теориялық циклдерде сығымдау үрдісі адиабаттық үрдіс (к көрсеткішімен) сияқты қарастырылады. Шынайы циклде сығымдау үрдісі күрделі сипатта болып келеді.

Сығымдау үрдісі басында ауа зарядының температурасы жану камерасының тетіктерімен жанасу себебінен жоғарлайды (ЖК) (n > к). Жану камерасының тетіктері және ауа зарядының температурасын салыстырудың бір сәттінде (1 нүкте) сығымдаудың адиабаттық үрдісі жүреді (n = к).

Р c

n < k

n = k

n > k

a

V

V_c V_h

6 сурет. Сығымдау үрдісінің диаграммасы.

Одан әрі сығымдауда қоспа температурасы ЖК тетіктерінің температурасынан жоғары болады және жылу қоспадан қабырғаларға беріле бастайды (n < к).

Сонымен сығымдау үрдісі піспек жүрісінің барлық жолында айнымалы n_с көрсеткішімен плитропты болып табылады. Жұмыстық циклді есептеуде шартты тұрақты орташа сығымдау политропа көрсеткішін қабылдайды n_с = (1,34¸1,38).

Сығымдау үрдісінің көрсеткіштерін есептеу

Сығымдау үрдісін сипаттайтын негізгі көрсеткіштер: сығымдау үрдісінің соңындағы сығымдау дәрежесі- e; қысымы – Р_с, температурасы – Т_с , сонымен бірге сығымдаудың политропалық көрсеткіші – n_с.

Сығымдау дәрежесінің және политропалық көрсеткішінің белгілі шамаларында төртырғақты дизельдердің жеңіл есебінде қоспаның қысымы және температурасы келесі жолмен анықталады:

Сығымдау қысымы

Сығымдау температурасы

Екіырғақты қозғалтқыштар үшін геометриялық сығымдау дәрежесінің орнына - e шынайы сығымдау дәрежесін қояды- e_v.

Сығымдау дәрежесін- e таңдау дизель түрімен, оның тез жүрістілігімен, қоспа түзуімен, үстеме үрмелеудің болуымен анықталады.

Бөлінбеген жану камералы дизельдер келесі сығымдау дәрежесіне -e ие:

- үстеме үрмелеулі - e = 12 ¸18; - үстеме үрмелеусіз --e =15¸23.

Дизель түріне байланысты Т_С, Р_С шамаларының жуық мәндері:

Дизель түрлері	Көрсеткіштер
Тс , К	Рс , МПа
үстеме үрмелеулі	800¸1100	4 ¸ 8
үстеме үрмелеусіз	700 ¸900	2,8 ¸6

7. Дәріс.

Тақырып: ЭҚ‑да жанармайдың қоспа түзуі және жану ерекшеліктері.

Мазмұны: ЭҚ‑да жанармайдың қоспа түзуі және жану ерекшеліктері. ЭҚ‑да жанармайдың жануын жақсарту тәсілдері.

Жанармайдың жақсы қоспа түзуімен одан әрі жануының негізгі шарттары, ол жанармайдың тамшы беттерінің тез қызуына, булануна және диссоциациялануна мүмкіншілік беретін бүркудің жақсы жүруі болып атбылады.

Тамшының аздаған диаметрінін алу үшін, жанармай жану камерасына жоғары қысыммен бүркіліеді (100 кг/см²).

Майдалап бүрку тамшының орташа шамасымен сипатталады.

Сонымен бірге жақсы қоспа түзу және жану үшін бүркудің біркелкі (гомогенді) болуы қажет.

Бүркудің сапасын анықтайтын факторларға жататындар:

- бүркудің қысымы; сопло тесігінің геометриялық көрсеткіштері

- жанармайдың тұтқырлығы және беттік тартылуы.

Дизельдерде қоспа түзу тәсілдері

Дизельдерде қоспа түзу жану камерасында өте аз уақыт (0,04 ) сек. аралығында жүреді, сондықтан тезжүрістілігіне және пайдаланатын жанармайға байланысты қоспа түзудің келесі түрлері бар.

1. Бір жағынан Ж.К. формасы мен өлшемдерінің өзара сәйкестігі және екінші жағынан жанармай жалынының орналасуы мен сандық өлшемдерінің конфигурациясы.

2. Ауамен жанармайдың қозғалысы үшін Ж.К.‑да құйынды ағындар туғызу.

Бұл тәсілдерді жүзеге асыру үшін әртүрлі Ж.К.‑лары жасалған:

1. Бөлінбеген Ж.К., яғни бір көлем.

2. Бөлінген Ж.К. (бір бірімен байланысқан 2 кеңістік).

Бөлінген Ж.К. қазіргі уақытта 2 түрде жасалады:

а) ауыздық камералы, б) құйынды камералы

Бөлінбеген Ж.К.(біркамералы)

Ауа зарядының құйынды қозғалысы келесі жолмен алынуы мүмкін:

- Ж.К. формасымен (қақпақта, піспекте, ЦНИДИ ‑лік, Гесельмандық және т.б.)

- Тазарту терезелерінің арналарының бағытын таңдау.

- Цилиндр қақпағында тангенсиальды кіру арналарын қолдану.

Артықшылықтары 1. Жоғары жанармай тиімділігі а) Ж.К. қабырғаларына жылу берудің аз шығыны б) гидравликалық кедергілерге кететін энергия шығынының жоқтығы 2. Іске қосу сапасының жақсылығы. 3. Жай құрылымдығы.

Кемшіліктері 1. жоғары шамада ұстау қажеттілігі (қоспа түзудің жетілдірілмеу себебінен) 2. Қаттылық ‑ жоарғы мәні 3. Жанармай түріне жоғары әсері. 4. Жанармай аппаратурасының ауыр жағдайда жұмыс істеуі.

Сонымен бірге біркамералы қоспа түзу келесі түрлерге бөлінеді:

а) көлемдік, б) қабаттық в) көлемді-қабаттық (М-үрдіс)

М-үрдістің артықшылықтары: а) жоғарғы бетте булану, б) әртүрлі жанармайлар қолдану мүмкіндігі, в) жану үрдісінің жеңілдігі.

Жану үрдісі.

Жанармайдың термохимиялық сипаттамалары.

Жану - бұл жанармайдың жылу бөле жүретін жанғыш элементтерінің химиялық тотығу үрдіс. Ауа оттегісі тотықтырғыш болып табылады. Дизельдің Ж.К.‑да жанудың пайда болуы өздігінен тұтану есебінен жүреді, бұған сығымдалған ауаның жоғары температурасымен қысымы әсер етеді.

Өздігінен тұтану т емпературасы - Т_{св .} деп, тұтанудың және тұрақты жанудың (тұтатудан кейін 5 сек. артық жану) пайда болу температурасын атайды.

Жанармайдың тұтануы ЦЧ цетандық санмен бағаланады.

Жанармайдың ЦЧ цетандық саны – бұл берілген жанармайдың өздігінен тұтану қасиетіне сәйкес қасиеті бар қоспадағы жеңіл тұтанатын цетанның (С₁₆ Н₃₄, ЦЧ=100) және ауыр тұтанатын альфаметилнафталиннің (С₁₁Н₁₀, ЦЧ=0) пайыздық құрамына тең.

Жану үшін қажетті оттегі мөлшері, жану өнімдерінің мөлшері жанармай құрамының элементтерінің жану реакциясымен анықталады.

Жанармайдың элементтік құрамы – жанармай құрамының әр‑бір элементтерінің масса бойынша пайыздық құрамын көрсетеді.

1 кг жанармайдың толық жануында бөлінетін жылу оның энергетикалық көрсеткіші болып есептеледі. Жанармайдың төменгі және жоғарғы жану жылулары болады.

Жоғарғы жану жылуы Q_В - жанармайдың массалық немесе көлемдік бірлігінің экзотермиялық жану реакциясында бөлінетін толық жылу мөлшерін сипаттайды. Жанармай құрамындағы сутегі жану үрдісінде ауа оттегісімен эндотермиялық реакцияға түсіп, су буын түзеді. Бұл реакция бөлінген толық жылу мөлшерінің бір бөлігін сіңірумен жүреді.

ІЖҚ‑да өңделген газдар сыртқа су буының конденсациялық температурасынан біршама жоғары температурамен шығарылады. Сондықтан су буының пайда болуына сіңірілген толық жылудың бір бөлігі өңделген газдармен бірге кетеді және есептеуде ескерілмейді.

Жұмыстық үрдістің тәжірибелік есебінде жанармайдың төменгі жану жылуы қолданылады.

Төменгі жану жылуы Q_Н - өңделген газдар құрамында су буымен кететін жылуды есептемегендегі, жанармайдың жануында бөлінетін жылу мөлшерін сипаттайды.

Егер элеметтік құрам белгілі болса, онда жанармайдың төменгі жану жылуын жуықтап анықтау үшін Д.И.Менделеев теңдеуін пайдалануға болады.

Q_Н = 33900·С + 103000·Н - 10900·О кДж/кг

Жану үрдісінің соңындағы көрсеткіштерді есептеу

Жану үрдісінің көрсеткіштерін есептеу, көрнікті жанудың соңындағы газдар температурасы Т_Z анықталатын теңдеуді шешуге келіп тіреледі. Жұмыстық үрдісті есептеуде қысымның жоғарлау дәрежесі - l_Z беріледі. Т_Zжәне l_Z мәндерін біле отырып дизельдердің сенімділігін есептеудегі негізгі көрсеткіштер болып табылатын алдын‑ала кеңею дәрежесін және жану циклінің жоғарғы қысым шамасын табуға болады.

Жану үрдісінің соңындағы температура (Т_Z).

Жану үрдісінің соңындағы температура (Т_Z) термодинамиканың алғашқы бірінші теңдеуінен анықталады:

Q =∆U+ L = (U₂ – U₁) + L_1-2

Ауа жанармай қоспасының тұтануы және белсенді жануы индикаторлық диаграмманың (с-z) аралығында жүргендіктен, берілген аралықта термодинамиканың алғашқы бірінші теңдеуі келесідей түрленеді

Q_C-Z=(U_Z – U_C) + L_CZ КДж

мұнда: U_z; U_c – диаграмманың (с-z) аралығында жұмыстық дененің ішкі энергиясының

өзгеруі (кДж);

L_cz – диаграмманың (с-z) аралығындағы сыртқы жұмыс, кДж.

Бұл теңдеудің шешімі 1 кг жанармайдың жану шартына сәйкес жүргізіледі.

Сонда (с-z) аралығында бөлінген жылу мөлшері – Q_C-Z

Q_{С -Z}= H_u×x

мұнда: x - тиімді (белсенді) жылу бөліну коэффициенті;

Н_u – 1 кг жанармайдың төменгі жану жылуы, кДж/кг.

Термодинамиканың алғашқы бірінші теңдеуін түрлендіре отырып дизельдер үшін жану теңдеуін табамыз:

мұнда: g - қалдықты газдар коэффициенті;

l_Z – қысымның жоғарлау дәрежесі.

Есептеуде мына мәндерге сүйенеміз l_Z =1,35¸1,55.

Т_С; b; mС_VZ; mС_РZ – есептелген.

Теңдеуге сандық мәндерді қойғаннан кейін аламыз:

А·T_Z ² + B· T_Z – C = 0

мұнан T_Z = .

Жанудың максималды қысымы (Р_z).

Жанудың максималды қысымы Р_z келесі қатынастан анықталады

Р_Z = l_Z ×Р_С

мұнда: l_Z – қысымның жоғарлау дәрежесі;

Р_С – сығымдау дәрежесі.

Дизелдің номинальдық қуаты үшін Р_Z жуық мәндері:

Дизель түрлері	РZ	TZ
	МПа	К
Аз айналымды	6¸ 9	1700¸2200
Орташа айналымды	8¸13	1800¸2700
Жоғары айналымды	10¸14	1900¸2800

алдын‑ала кеңею дәрежесі

r =

Тәжрибелік берілгендерден, алдын‑ала кеңею дәрежесі мына аралықта өзгереді

r = 1,2¸1,4

Диаграммада z нүктесіндегі цилиндр көлемі

8. Дәріс.

Тақырып: Кеңеюжәне шығару үрдістері.

Мазмұны: Кеңеюжәне шығару үрдістерінің негізгі көрсеткіштері. Олардың есебі. Үрдіс көрсеткіштеріне әр түрлі факторлардың әсері.

Кеңеюүрдістері жоғары температурада жылдам жылу алмасумен жүреді. Кеңеюдің

бірінші фазасында жанармайдың жануы (жанып болуы) жалғасады және жұмыс қоспасының температурасы төмендемейді, керісінше жану камерасының жалынды бетінің қабырғасына (цилиндр қабырғалары, піспек беті және цилиндр қалпақшасы) лездетіп жылу беруге және көлемнің үлкеюіне қарамай жоғарлауды жалғастырады. Екінші фазада жанармайдың жанып бітуі нәтижесінде және лездетіп жылу беру бетінің үлкеюінің жалғасуымен жұмыстық қоспаның температурасының төмендеуі жүреді. Сондықтан кеңею үрдісіде сығылу тәрізді піспек жүрісінің барлық ұзақтығында айнымалы көрсеткішімен политропты болып табылады. Жұмыстық циклді есептеуде шартты тұрақты орташа кеңею политропа көрсеткішін қабылдайды, оның дизелдер үшін мәндері:

Дизель түрлері	n р
Төмен айналымды, салқындатылмайтын піспекпен	1,15¸1,25
Орташ және жоғары айналымды, салқындатулы піспекпен	1,2¸ 1,3

Кеңею үрдісінің көрсеткіштерін есептеу.

Кеңею үрдісінде жұмыстық дененің алғашқы және соңғы көрсеткіштері политропа теңдеуімен байланысты:

- келесі кеңеюдің дәрежесін алмастырып теңдеуді құрамыз

Жану өнімдерінің келесі кеңеюнің дәрежесі:

4-ырғақты үшін - ; 2-ырғақты үшін -

мұнда: e, e_v – геометриялық және шынайы сығымдау дәрежесіне сәйкес.

Кеңею соңындағы жұмыстық қоспаың қысымы

Жану өнімдерінің температурасы

Т_b = ,

Дизель жұмысының номинальдық тәртібінде Р_b және Т_b жуық мәндері келесі

аралықта жатады:

Дизель түрлері	Рb	Tb
	МПа	К
Аз айналымды Орташа айналымды	0,25¸0,4	900¸1000
Үлкен айналымды	0,4 ¸ 0,6	1000¸1200

9. Дәріс.

Тақырып: ІЖҚ негізгі көрсеткіштері.

Мазмұны: ІЖҚ индикаторлық және тиімді көрсеткіштері. Механикалық жоғалтулар.

Қозғалтқыштың жұмыстық циклінің жалпы көрсеткіштері индикаторлық (ішкі) және тиімді (сыртқы) болып бөлінеді.

Индикаторлық крсеткіштер, тек қана жылу жоғалтуларды (салқындату жүйесіне берілетін жылу шығындары, өңделген газдармен кететін шығындар) есепке ала отырып жұмыстық циклдің жетілгендігінің дәрежесін сипаттайды.

Тиімді көрсеткіштер жылу шығындарымен бірге үйкеліс түйіндеріндегі механикалық шығындарды (цилиндр піспегі, иінді білік мойынтіректері) және иінді білікке газдардың кеңеюіндегі энергиясын беруде көмекші қондырғылар (су сорғысы, май сорғысы және т.б.) тартымына берілетін шығындарды есепке алады.

Индикаторлық көрсеткіштер.

Орташа индикаторлық қысым Р_i – шартты, шамалық тұрақты, піспекке әсер ететін және жұмыстық циклде газ жұмыстарына тең жұмыс жасайтын циклдік орташа қысымды көрсетеді.

Төрт ырғақты дизелдер үшін (Р_i) шамасы цикл бойына L_i жүретін газдар жұмысының цилиндрдің бірлік жұмыстық көлеміне - V_h қатынасын көрсетеді.

Р_i =

Екі ырғақты дизелдер үшін (Р_i) шамасы цикл бойына L_i жүретін газдар жұмысының бірлік пайдалы көлеміне (1-y)×V_h. қатынасын көрсетеді.

Дизелдің орташа индикаторлық қысымының Р_ip есептік шамасын есептеу:

- төрт ырғақты үшін

Р_ip = , МПа.

Екі ырғақты дизелдер үшін - e орнына - e_v қойылады.

Шынайы циклдің орташа индикаторлық қысымы теориялықтан (есептік) индикаторлық диаграмманың дөңгелену шамасына аз болып табылады, сондықтан

төрт ырғақты дизель үшін

Р_id = j_n× Р_ip МПа

екі ырғақты дизель үшін

Р_id = j_n ×(1-y)×Р_{ip ,} МПа

мұнда: j_n – диаграмманың толықтық коэффициенті;

y - жүрістің жоғалтылған үлесі, %.

Әртүрлі үрлеу жүйелері үшін y келесідей қабылдауға болады:

Контурлық y =(16 ¸ 25)%, ілмекті (петлевая) (18 ¸22)%; дәлдік‑клапандық (прямо‑точно-клапанная) (8 ¸13)%; дәлдік‑ саңылаулық (прямоточно-щелевая) (12 ¸20)%.

Дизельдер үшін - φ_п коэффициент шамасы:

төрт ырғақты φ_п =0,9 - 0,95; екі ырғақты φ_п= 0,92¸0,97

(дәлдік‑ саңылаулық үрлеуде ең үлкен шамасы бар);

Индикаторлық қысымның орташа шамасының (МПа) жуық мәндері келесі шамада жатады:

Дизель түрлері	Рi, МПа
төрт ырғақты	үрлемелі	0,9 ¸ 2,5
үрлеусіз	0,65¸1
екі ырғақты	үрлемелі	0,8 ¸ 2,2
үрлеусіз	0,6 ¸ 0,9

Индикаторлық ПӘК және жанармайдың индикаторлық меншікті шығыны.

Дизельдің индикаторлық ПӘК деп, жұмысқа айналған жылу мөлшерінің жану камерасында жанармайдың жануында бөлінген жалпы жылу мөлшеріне қатынасын атайды.

мұнда: - дизелмен сорылатын ауа тығыздығы- кг/м³

L – цилиндрге түскен шынайы ауа мөлшері;

Экономикалық тиімділік жанармайдың индикаторлық меншікті шығынымен бағаланады, бұл 1кВт сағ. қуатты өндіруге шығындалған жанармай мөлшерін көрсетеді.

Индикаторлық қуат

Индикаторлық қуат - N_i деп, τ цикл уақытында дизель цилиндрінде жүретін газдардың индикаторлық жұмысна сәйкес қуатты атайды.

.

Индикаторлық қуаттың есептік шамасын анықтау теңдеуі:

мұнда: n – иінді біліктің айналым саны; V_h – жұмыстық көлем; z – цилиндрлер саны;

t - ырғақтылық; Р_id – шынайы циклдің орташа индикаторлық қысымы.

Дизельдердегі механикалық шығындар.

Дизель цилиндрінен газдар энергиясын иінді білікке беру дизельдердің индикаторлық қуатының бір бөлігін жоғалтумен бірге жүреді, бұл қуаттар жалғасқан қозғалыстағы үйкеліс түйіндеріндегі үйкелістерге - N_mр, газ алмасудың жүруіне - N_газ және көмекші механизмдердің тартымына - N_Вс.м жұмсалады. Жұмсалған қуаттар қосындысы механикалық шығындар қуаты деп аталады - N_м

N_м = N_mр + N_газ + N_Вс.м

Шамамен N_м бөлінуі келесідей:

N_mр = (90-94)% қуаттың піспек тобының (50 – 52)% және қозғалыс тетіктерінің мойынтіректер үйкелісіне (40 – 42)%; N_газ= (1,5-3)%; N_Вс.м = (1,5-3)%.

Дизельдің тиімді көрсеткіштерін есептеуде механикалық шығындар шамасы механикалық ПӘК көрсетіледі.

Қазіргі заманғы газ шығырлы үрлеуі (ГШҮ) бар дизельдердің механикалық ПӘК мәндері келесі аралықта жатады:

h_m = 0,86¸0,92

Тиімді көрсеткіштер

Қозғалтқыштың иінді білігінен алуға және машина тартымында қолдануға болатын қуат, тиімді қуат - N_е, деп аталады.

Индикаторлық қуат және механикалық шығындар қуатының айырмашылығы тиімді қуатқа тең.

N_е = N_i -N_.м

Механикалық ПӘК белгілі мәндерінде дизельдің тиімді көрсеткіштерін анықтау:

Орташа тиімді қысым

Р_е = Р_id ×h_m, МПа

Орташа тиімді ПӘК

h_е = h_i× h_m;

Жанармайдың орташа меншікті шығыны

g_е = g_i× h_m, г/кВт×ч

Тиімді қуат

N_е = N_i× h_m,

мұнда: h_m – механикалық ПӘК

Қазіргі заманғы газ шығырлы үрлеуі (ГШҮ) бар дизельдердің номинальдық тәртібі және айналым жиілігі үшін, тиімді ПӘК және жанармайдың меншікті тиімді шығынының мәндері:

Дизель түрі	ηе	qе, г/кВт сағ.
төрт ырғақты	36 ¸ 41	190 ¸210
екі ырғақты	38 ¸ 42	200 ¸ 220

Дизельдің сағаттық жанармай шығыны

G_ч = g_e×N_e, кг/сағ.

Цикл бойына цилиндрге берілетін жанармай мөлшері(жанармайдың циклдік берілісі )

g_ц= , кг /цикл.

Дизельдің сағаттық ауа шығынын анықтау:

G_b = G_ч×a×L_o×j_пр, кг/сағ.

Өңделген газдар мөлшері:

G_ог = (1- j_пр ×a×L_o)×G_г, кг/сағ.

мұнда: j_пр – тазарту коэффициенті.

10. Дәріс.

Қозғалтқыштың жылулық тепетеңдігі.

Жылулық энергетикалық қондырғыда жанармайдың жану жылуын пайдалы жұмысқа айналдыру тиімділігі энергетикалық жылу тепетеңдігінің көмегімен бағаланады. Жанармайдың жануында бөлінген жылу, бөлшектеп қана қозғалтқыштың білігіндегі пайдалы тиімді жұмысқа өтеді. Оның біршама бөлігі өңділген газдармен кетеді, салқындату жүйесіне, қоршаған ортаға және т.б. беріледі, яғни жылу шығындарын құрайды.

Жанармайдың жануында бөлінетін жылуды тиімді жұмысқа және әр жылу шығындарынының түрлеріне бөлуді жылулық тепетеңдік деп атайды.

Сыртқы және ішкі жылулық тепетеңдік болып талданады.

‑ Жанармайдың жануында бөлінетін жылуды қозғалтқыш жұмысының сыртқы көрсеткіштерімен (тиімді қуат, су, май температурасы және т.б.) тәжірибелік анықталатын негізгі құрамаларға бөлуді сыртқы жылулық тепетеңді деп атайды.

- Жанармайдың жануында бөлінетін жылуды индикаторлық диаграммадан алынатын қозғалтқыштың индикаторлық көрсеткіштерін (ішкі) білумен байланысты анықталатын негізгі құрамаларға бөлуді ішкі жылулық тепетеңдік деп атайды.

Есептің қорытынды бөлімі есебінде жылулық тепетеңдік құру келесі мақсаттарға арналған:

Бірінші — жылулық шығындар шамасын есептеу. Жылулық шығындарды біле отырып, жаңа технологиялар және жылуды қайта пайдаға асыру принциптерін пайдалану арқылы оларды азайту тәсілдерін белгілеуге болады. Жылулық шығындарды пайдалану нәтижесінде, қозғалтқыштың пайдалы әсер коэффициентінен жоғары пайдалы әсер коэффициентті қондырғылар жасауға болады;

Екінші — жылулық шығындарды білу, қозғалтқыштардың көмекші жүйелерін (су, майлау және басқа жүйелер) жасау және олардың тиімділігін бағалауды жүргізу үшін негіз болып табылады. Мысалға, жылулық тепетеңдіктен турбокомпрессорды есептеу және құрастыру (газ шығырлы және біріккен үрлеуде) үшін қажетті шығатын газдар температурасы анықталады. Сондықтан жылулық тепетеңдікті құрудың тікелей тәжірибелік мәні бар;

Үшінші — таза есептік. Жылулық тепетеңдік құру есептеудің дұрыстығын бақылауға мүмкіндік береді. Жылудың шығыны кіріске тең болуы қажет. Егер тепетеңдік болмаса, бұл есептеудің дұрыс еместігін көрсетеді.

Абсолюттік шамада компрессорден кейін ауаны салқындатуы бар біріктірілген қозғалтқыш үшін сыртқы жылулық тепетеңдік теңдеуі келесі:

алмастыру арқылы

аламыз

Жанармаймен берілген толық (хими­ялық) жылу мөлшері.

мұнда: - тиімді жылу бөліну коэффициенті (жанармайдың толық жануын көрсететін);

- жанармай шығыны, ;

- жанармайдың төменгі жылу шығару қабілеті, .

Ауамен берілетін физикалық жылу мөлшері:

мұнда: - ауа шығыны, ;

- тұрақты қысымда ауаның орташа массалық меншікті жылу сиымдылығы, ;

t_к - компрессорден кейінгі ауа температурасы, К (ауа салқындатқыш алдында).

Цилиндрге жанармаймен берілген физикалық жылу мөлшері,

- жанармай шығыны, ;

с_Т — жанармай орташа массалық меншікті жылу сиымдылығы, ;

t _Т - жанармай температурасы, К.

Берілетін жанармай мөлшерінің аз болуымен және оның температурасының төмендігімен байланысты көрсетілген жылу мөлшерінің абсолюттік шамасы өте аз және жылулық тепетеңдікті анықтауда есепке алынбайды, яғни

Қозғалтқыштың пайдалы жұмысына айналатын жылу мөлшері,

мұнда: 3600 жылулық эквивалент 1 кВт (1кВт = 3600кДж);

– тиімді қуат (кВт) және қозғалтқыш ПӘК.

Салқындатқыш сұйыққа кететін жылу мөлшері,

,

кететін жылудан тұрады:

- салқындатқыш суға

,

- майға

.

Мұнда — судың және майдың шығыны, кг/сағ.;

с_в және с_м — судың және майдың меншікті жылу сиымдылығы, кДж/(кг-°С);

- қозғалтқышқа кіруде және шығудағы судың және майдың температурасы, К.

Салқындатқыш сұйыққа берілетін жылуға, піспек пен піспек сақиналарының төлкеге үйкелісіндегі механикалық шығындары есебінен берілетін және газдардан қабырғаларға берілетін жылудан тұратын цилиндр‑піспек тобының салқындату жылуы кіретінін есепке алу керек. Сонымен бірге мойынтіректердің үйкелісінде бөлінетін жылу салқындатқыш маймен бірге кетеді. Салқындату жүйесіне берілетін жылуға су және май сорғыларының жұмысыда кіреді. Төрт ырғақты дизельдер үшін сорғы жұмысының шығындары да есепке алынады, яғни цилиндрді таз ауа зарядымен толтыруға және цилиндрді газдардан тазартуға жұмсалған жұмыс.

Жылулық тепетеңдік теңдеуінің қалған мүшесі қозғалтқыштың сыртқы қызған беттерінен қоршаған ортаға берілетін жылу шығындарымен бірге басқа шығындарды есепке алады және берілген жалпы жылу мөлшерінің 2-3 % құрайды.

Компрессордан кейін салқындатқышта ауадан алынатын жылу мөлшері,

мұнда: - тұрақты қысымда ауаның орташа массалық меншікті

жылусиымдылығы, ;

t_к, t_к1 — салқындатқышқа дейін және кейінгі ауа температурасы, К.

Өңделген газдармен кететін жылу мөлшері,

мұнда: — ӨГ орташа массалық меншікті жылусиымдылығы, кДж/(кг·К),

t_Т — шығу коллекторындағы ӨГ температурасы (тур­бина алдында), К.

Жылудың қалған мөлшері

Тепловоздың кузовын желдетуді есептеуде қажетті қоршаған ортаға кететін шығынды анықтау үшін, мәнін қолданады, бірақ шындығында бұл шынайы шығындардан біршама жоғары.

Сыртқы жылулық тепетеңдікті анықтауда жылулық тепетеңдіктің меншікті (жанған жанармайдың барлық жылуына байланысты, яғни 1 кг жанармайға) құрамасын қолданады. Бұл жағдайда жылулық тепетеңдік келесі түрде болады

Мұнан, екенін көреміз.

Абсолюттік бірлікте ішкі жылуылқ тепетеңдік теңдеуі

Мұнда сыртқы жылулық тепетеңдікке қарағанда қозғалтқыштың ішкі индикаторлық жұмысына айналған Q_i жылу есепке алынады:

, ал ‑ бұл жұмыстық циклдің барлық ұзақтығында механикалық шығындарға тең жылуды есепке алмай, газдардан қабырғаларға жылу беруде ғана салқындату сұйығымен кететін жылу мөлшерін көрсетеді. Қабырғалардан жылу беруде ауа зарядының қызуы жүретін толу және тазарту үрдістері ғана, оның абсолюттік мәні өте аз болғандықтан есепке алынады. Жылулық тепетеңдіктің басқа құрамалары сыртқы жылулық тепетеңдік құрамалары сияқты сақталады.

11. Дәріс.

Тақырып: ІЖҚ қуатын жоғарлату тәсілдері.

Мазмұны: Үлеу. Үрлеу жүйелері және сұлбасы. Жұмыстық үрдіс көрсеткіштеріне үстеме үрлеудің әсері. Үрлеу жүйесін есптеу.

Піспекті қозғалтқыштың тиімді қуатының теңдеу келесідей жазылады:

Дата добавления: 2014-11-09