Поршневых двигателей внутреннего сгорания

Термодинамические циклы

Задачи

64. Массовая подача воздуха, сжимаемого в трехступенчатом компрессоре, составляет 250 кг/ч при давлении 8 МПа. Найти теоретическую подводимую мощность, необходимую для обеспечения такой подачи воздуха. Сжатие считать адиабатным. Давление всасываемого воздуха 95 кПа, а его температура 17°С. Ответ: 31,8 кВт.

65. Трехступенчатый компрессор всасывает воздух объемом 60 м³/ч, давлением 80 кПа при температуре 27°С и сжимает его до 10 МПа. Найти объемную подачу по сжатому воздуху и теоретическую мощность компрессора.

66. При пуске в ход дизеля был израсходован весь запас сжатого воздуха. Для восполнения израсходованного воздуха был пущен в ход двухступенчатый компрессор мощностью 2,9 кВт. Определить время, необходимое для этого, если вместимость пускового баллона, из которого забирался воздух для пуска, составляет 100 л; давление воздуха в баллоне при температуре 27°С перед началом заполнения 0,1 МПа, а в конце заполнения 4,3 МПа. При подсчете принять, что давление в цилиндре нагнетания давления компрессора в начале сжатия 90 кПа. Температура воздуха в начале сжатия в обеих ступенях 27°С. Работа в них разделена поровну. Сжатие происходит по политропе с показателем 1,3. Ответ: 11,8 мин.

Пример 34. Определить эффективную мощность и удельный эффективный расход топлива восьмицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее индикаторное давление р_i =7,5×10⁵ Па, степень сжатия e=16,5, объем камеры сгорания Vc= 12×10^-5 м³, угловая скорость вращения коленчатого вала w =220 рад/с, механический к. п. д. h_м=0,8 и расход топлива В=1,02×10^-2 кг/с.

Решение. Среднее эффективное давление определяем по формуле

= 7,5×10⁵×0,8= 6,10⁵ Па;

рабочий объем цилиндра:

V_h = (e-1)Vc = (16,5-1) 1210^-6 = 18,6×10^-4 м³;

частота вращения коленчатого вала в секунду

п = ω/(2π) = 220/ (2×3,14) = 35 об/с;

эффективная мощность двигателя:

N_е = 2p_eV_hni/(10³τ) = 2×6×10⁵×18,6×10^-4×35×8/(10³×4) = 156 кВт;

удельный эффективный расход топлива:

b_e = 3600×B/N_e = 1,02×10^-2×3600/156 = 0,235 кг/(кВт×ч);

Пример 35. Определить удельный индикаторный расход топлива шестицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если диаметр цилиндра D = 0,082 м, ход поршня S =0,11 м, частота вращения коленчатого вала n =2800 об/мин, расход топлива B =4,5×10^-3 кг/с. Ин­дицированием двигателя получена индикаторная диаграмма полезной площадью F =1,6×10^-3 м², длиной l = 0,2 м при масштабе давлений m = 1×10⁸ Па/м.

Решение. Среднее индикаторное давление определяем по формуле

p_iFm/l = 1,6×10^-3×1×10⁸/0,2=8×10⁵ Па;

рабочий объем цилиндра:

м³;

индикаторная мощность двигателя:

=65 кВт;

удельный индикаторный расход топлива:

b_i = В×3600/N_i = 4,5×10^-3×3600/65 = 0,249 кг/(кВт×ч).

Пример 36. Определить литровую мощность и удельный индикаторный расход топлива восьмицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если среднее индикаторное давление p_i=8×10⁵ Пa, диаметр цилиндра D=0,12 м, ход поршня S=0,1 м, угловая скорость вращения коленчатого вала w=377 рад/с, механический к. п. д. т h_м=0,8 и расход топлива B=16×10^-3 кг/с.

Решение. Рабочий объем цилиндра определяем по формуле

м³;

частота вращения коленчатого вала в секунду

об/с;

индикаторную мощность двигателя:

кВт;

эффективная мощность двигателя:

кВт;

литровая мощность двигателя:

кВт/м³;

удельный индикаторный расход топлива - по формуле

кг/(кВт×ч).

Дата добавления: 2015-05-08