Турбокомпрессоры. Определить мощность турбины турбокомпрессора наддува четырёхтактного дизеля, если коэффициент избытка воздуха a=1,5

Задача 4.1.

Определить мощность турбины турбокомпрессора наддува четырёхтактного дизеля, если коэффициент избытка воздуха a=1,5, параметры воздуха на входе в компрессор равны: р_о=1 бар, t_о=18⁰С, а давление воздуха на выходе из компрессора р_к=1,6 бар, при этом расход выпускных газов составляет G_Г=950 кг/ч. Эффективные КПД турбины и компрессора составляют соответственно h_Т=72%, h_к=68%. Дизель использует топливо следующего состава: С-0,87; Н-0,126; О-0,004.

Решение.

Известно, что для случая турбокомпрессора мощности турбины и компрессора равны, т. е. Р_Т=Р_к. Мощность компрессора определим по соотношению

Поскольку то

И тогда окончательно получаем, что

Задача 4.2.

Определить мощность турбины турбокомпрессора наддува четырёхтактного дизеля, если коэффициент избытка воздуха a=1,7, параметры воздуха на входе в компрессор равны: р_о=1 бар, t_о=22⁰С, а давление воздуха на выходе из компрессора р_к=1,55 бар. При этом расход выпускных газов составляет G_Г=960 кг/ч. Эффективные КПД турбины и компрессора составляют соответственно h_Т=70%, h_к=66%. Дизель использует топливо следующего состава: С-0,860; Н-0,136; О-0,004.

(Ответ: 15,4 кВт).

Задача 4.3.

Определить мощность турбины турбокомпрессора наддува четырёхтактного дизеля, если коэффициент избытка воздуха a=1,4, параметры воздуха на входе в компрессор равны: р_о=1,05 бар, t_о=25⁰С, а давление воздуха на выходе из компрессора р_к=1,7 бар. При этом расход выпускных газов составляет G_Г=970 кг/ч. Эффективные КПД турбины и компрессора составляют соответственно h_Т=73%, h_к=69%. Дизель использует топливо следующего состава: С-0,875; Н-0,121; О-0,004.

(Ответ: 18,2 кВт)

Задача 4.4.

Определить мощность турбины турбокомпрессора наддува четырёхтактного дизеля, если коэффициент избытка воздуха a=2,0, параметры воздуха на входе в компрессор равны: р_о=0,95 бар, t_о=20⁰С, а давление воздуха на выходе из компрессора р_к=2,2 бар. При этом расход выпускных газов составляет G_Г=1250 кг/ч. Эффективные КПД турбины и компрессора составляют соответственно h_Т=70%, h_к=67%. Дизель использует топливо следующего состава: С-0,865; Н-0,13; О-0,005.

(Ответ: 37,3 кВт).

Задача 4.5.

Определить мощность турбины турбокомпрессора наддува четырёхтактного дизеля, если коэффициент избытка воздуха a=1,35, параметры воздуха на входе в компрессор равны: р_о=1 бар, t_о=15⁰С, а давление воздуха на выходе из компрессора р_к=1,55 бар, при этом расход выпускных газов составляет G_Г=955 кг/ч. Эффективные КПД турбины и компрессора составляют соответственно h_Т=74%, h_к=69%. Дизель использует топливо следующего состава: С-0,867; Н-0,129; О-0,004.

(Ответ: 14,1 кВт).

Задача 4.6.

Для четырёхтактного дизеля с газотурбинным наддувом имеется следующая информация о номинальном режиме его работы: расход воздуха двигателем G_в=3600 кг/ч; часовой расход топлива G_т=144 кг/ч; КПД компрессора h_к=0,75; коэффициент нагрева турбокомпрессора t_тк=1,317; давление перед турбиной р_т=1,8 бар; температура газов перед турбиной равна t_т=427 ⁰С. Определить мощность турбины, если условия окружающей среды следующие: р_о=1бар; t_о=15 ⁰С.

Решение.

Мощность турбины определяется по соотношению

где

Поскольку и в то же время

Следовательно

Тогда

Задача 4.7.

Для четырёхтактного дизеля с газотурбинным наддувом имеется следующая информация о номинальном режиме его работы: расход воздуха двигателем G_в=4200 кг/ч; часовой расход топлива G_т=153 кг/ч; КПД компрессора h_к=0,76; коэффициент нагрева турбокомпрессора t_тк=1,321; давление перед турбиной р_т=1,85 бар; температура газов перед турбиной равна t_т=447 ⁰С. Определить мощность турбины, если условия окружающей среды следующие: р_о=1бар; t_о=20 ⁰С.

(Ответ: 64,3 кВт).

Задача 4.8.

Для четырёхтактного дизеля с газотурбинным наддувом имеется следующая информация о номинальном режиме его работы: расход воздуха двигателем G_в=2800 кг/ч; часовой расход топлива G_т=112 кг/ч; КПД компрессора h_к=0,74; коэффициент нагрева турбокомпрессора t_тк=1,315; давление перед турбиной р_т=1,78 бар; температура газов перед турбиной равна t_т=438 ⁰С. Определить мощность турбины, если условия окружающей среды следующие: р_о=1бар; t_о=18 ⁰С.

(Ответ: 41 кВт).

Дата добавления: 2014-12-27