Общие методические указания

Задачи

67. Сравнить изменение термического КПД цикла Отто при переходе от e = 6 к e = 8 и при повышении e от 10 до 12. Принять, что рабочим телом является трехатомный газ. Ответ: 0,048; 0,026.

68. Количество теплоты, подведенной к рабочему телу в цикле Дизеля равно 1,4 МДж/кг. Известно, что Т_а = 300 К, с_р = 1 кДж/(кг×К), k = 1,4. Какую степень сжатия необходимо иметь в этом цикле для получения термического КПД, равного КПД цикла Отто, осуществленного при e = 10? Ответ: 17,18.

69. Подсчитать среднее давление и КПД для цикла Отто с расширением по политропе, если известно, что: рабочее тело – воздух, c_v = 0,718 кДж/(кг×К), k = 1,4; р_а = 0,08 МПа, Т_а = 300 К, e = 9, l = 4; n = 1,3. Сравнить полученные результаты с показателями цикла Отто с расширением по адиабате, осуществленного с тем же количеством подведенной теплоты. Ответ: 1,0785 МПа; 0,546; 1,155 МПа; 0,585.

70. Определить индикаторную и эффективную мощности восьмицилиндрового четырехтактного двигателя, если среднее индикаторное давление р_i=7,5×10⁵ Па, диаметр цилиндра D=0,1 м, ход поршня S=0,095 м, частота вращения коленчатого вала n =3000 об/мин и механический к. п. д. h_м=0,8. Ответ: N_i= 112,5 кВт; N_e=90 кВт.

71. Определить индикаторную мощность и среднее индикаторное давление четырехцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если эффективная мощность N_е=100 кВт, угловая скорость вращения коленчатого вала ω= 157рад/с, степень сжатия ε==15, объем камеры сгорания V_с=2,5×10^-4 м³ и механический к. п. д. h_м = 0,84. Ответ: Ni = 119 кВт; р_i=6,8×10⁵ Па.

72. Определить индикаторную мощность и удельный индикаторный расход топлива шестицилиндро­вого четырехтактного дизельного двигателя, если среднее эффективное давление p_е=6,2×10⁵ Па, диаметр цилиндра D = 0,11 м, ход поршня S=0,14 м, средняя скорость поршня с_м= 8,4 м/с, расход топлива B=5,53 10^-3 кг/с и механический к. п. д. η_м=0,82. Ответ: N_i=90,5 кВт; b_i=0,220 кг/(кВт×ч).

73. Определить диаметр цилиндра и ход поршня четырехцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если эффективная мощность N_e= 80 кВт, среднее эффективное давление р_е =6×10⁵ Па, частота вращения коленчатого вала n=1800 об/мин и средняя скорость поршня с_м =9,6 м/с. Ответ: D=0,135м; S=0,16 м.

74. Определить мощность механических потерь восьмицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если среднее индикаторное давление р_i= 7,5×10⁵ Па, диаметр цилиндра D=0,1 м, ход поршня S=0,095 м, частота вращения коленчатого вала n=50 об/с и механический к. п. д. η_м=0,8. Ответ: N_м = 22,4 кВт.

75. Определить индикаторную мощность и мощность механических потерь шестицилиндрового двухактного дизельного двигателя, если среднее эффективное давление р_е=6,36×10⁵ Па, степень сжатия ε = 16, объем камеры сгорания V_c=7,8×10^-5 м³, частота вращения коленчатого вала n=35 об/с и механический к. п. д. h_м =0,84. Ответ: N_i= 186 кВт; N_м = 29,8 кВт.

76. Определить среднее индикаторное давление и среднее давление механических потерь восьмицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если эффективная мощность N_e=145 кВт, диаметр цилиндра D=0,1м, ход поршня S=0,09 м, средняя скорость поршня с_м=12,0 м/с и механический к. п. д. h_м=0,8. Ответ: р_i=9,6×10⁵ Па; р_м= 1,92×10⁵ Па.

77. Определить эффективную мощность и удельный эффективный расход топлива восьмицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если среднее индикаторное давление p_i=8,7×10⁵ Па, диаметр цилиндра D = 0.1 м, ход поршня S=0,095 м, средняя скорость поршня с_м=9,5 м/с и механический к. п. д. h_м=0,85 и расход топлива В=9,7×10^-3 кг/с. Ответ: N_e= 110,5 кВт, b_e=0,316 кг/(кВт-ч).

78. Определить удельный индикаторный и удельный эффективный расход топлива четырехцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее индикаторное давление р_i=6,8×10⁵ Па, степень сжатия e=15, полный объем цилиндра V_а=37,5×10^-4 м³, угловая скорость вращения коленчатого вала w= 157 рад/с, механический к. п. д. h_м=0,84 и расход топлива В = 5,95×10^-3 кг/с. Ответ: b_i=0,180 кг/(кВт/ч); b_е=0,214 кг/(кВт×ч).

79. Определить эффективную мощность и мощность механических потерь шестицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее эффективное давление р_е = 5,4×10⁵ Па, диаметр цилиндра D=0,108 м, ход поршня S=0,12 м, средняя скорость поршня с_m=8,4 м/с и механический к. п. д. h_м =0,78. Ответ: N_e =62,4 кВт; N_м= 17,6 кВт.

80. Определить среднее индикаторное давление и индикаторную мощность шестицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если диаметр цилиндра D =0,15, ход поршня S =0,18 м, частота вращения коленчатого вала n =1500 об/мин. Индицированием двигателя получена индикаторная диаграмма полезной площадью F =1,95×10^-3 м², длиной l =0,15 м при масштабе давлений m =0,6×10⁸ Па/м. Ответ: р_i =7,8×10⁵Па, N_i =186кВт.

81. Определить удельный индикаторный и удельный эффективный расход топлива четырехцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее индикаторное давление р_i=6,8×10⁵ Па, степень сжатия e=15, полный объем цилиндра V_а=37,5×10^-4 м³, угловая скорость вращения коленчатого вала w= 157 рад/с, механический к. п. д. h_м=0,84 и расход топлива В =5,95×10^-3 кг/с. Ответ: b_i=0,180 кг/(кВт/ч); b_е=0,214 кг/(кВт×ч).

82. Определить эффективную мощность и мощность механических потерь шестицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее эффективное давление р_е = 5,4×10⁵ Па, диаметр цилиндра D=0,108 м, ход поршня S=0,12 м, средняя скорость поршня с_m=8,4 м/с и механический к. п. д. h_м =0,78. Ответ: N_e =62,4 кВт; N_м= 17,6 кВт.

83. Определить среднее индикаторное давление и индикаторную мощность шестицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если диаметр цилиндра D=0,15, ход поршня S=0,18 м, частота вращения коленчатого вала n=1500 об/мин. Индицированием двигателя получена индикаторная диаграмма полезной площадью F =1,95×10^-3 м², длиной l = 0,15 м при масштабе давлений m=0,6×10⁸ Па/м. Ответ: р_i=7,8×10⁵Па, N_i=186кВт.

84. Определить индикаторную мощность и мощность механических потерь четырехцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если степень сжатия e=17, полный объем цилиндра V_a=11.9×10^-4 м³, угловая скорость вращения коленчатого вала w =157 рад/с и механический к. п. д. h_м=0,81. Индицированием двигателя получена индикаторная диаграмма полезной площадью F = 1,8×10^-3 м², длиной l=0,2 м при масштабе давлений m=0,8×10⁸ Па/м. Ответ: N_i =40,3 кВт; N_м= 7,7 кВт.

85. Определить среднее эффективное давление и среднее давление механических потерь двухцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если эффективная мощность N_e==18 кВт, диаметр цилиндра D = 0,105 м, ход поршня S=0,12 м, частота вращения ко­ленчатого вала n = 30 об/с и механический к. п. д.h_м=0,78. Ответ: р_е = 5,77×10⁵ Па; р_м = 1,63×10⁵ Па.

86. Определить эффективную мощность и механический к. п. д. шестицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее эффективное давление р_е=7,2×10⁵ Па, полный объем цилиндра V_a=7,9×10^-4 м³, объем камеры сгорания V_c= 6,9×10^-5 м³, частота вращения коленчатого вала n=37 об/с и мощность механических потерь N_м= 14,4 кВт. Ответ: N_е=57,6 кВт; N_м = 0,8 кВт.

87. Определить среднюю скорость поршня и степень сжатия четырехцилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если эффективная мощность N_е=51,5 кВт, среднее эффективное давление р_е = 6,45×10⁵ Па, ход поршня S=0,092 м, частота вращения коленчатого вала n=4000 об/мин и объем камеры сгорания V_c = 10^-4 м³. Ответ: c _m =12,3 м/с; e=7,0.

88. Определить угловую скорость вращения коленчатого вала и степень сжатия шестицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если эффективная мощность N_e=66 кВт, среднее эффективное давление р_е=6,5×10⁵ Па, частота вращения коленчатого вала n=60 об/с и полный объем цилиндра V_а=6,63×10^-4м³. Ответ: w=377 рад/с; e = 6,7.

89. Определить индикаторную мощность и механический к. п. д. восьмицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если среднее индикаторное давление р_i=7,5×10⁵ Па, диаметр цилиндра D=0,l м, ход поршня S=0,095, средняя скорость поршня С_т= 9,5 м/с и мощность механических потерь N_м=23,5 кВт. Ответ: N_i=111,8 кВт; h_м=0,79.

90. Определить литраж и удельный эффективный расход топлива шестицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если эффективная мощность N_e=52 кВт, среднее эффективное давление р_е = 6,4×10⁵ Па, угловая скорость вращения коленчатого вала w=314 рад/с и расход топлива В =3,8×10^-3 кг/с. Ответ: V_h=32,5.10^-4 м³; b_e=0,263 кг/(кВтч).

91. Определить расход топлива четырехцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее индикаторное давление р_i=6,8×10⁵ Па, частота вращения коленчатого вала n=25 об/с, степень сжатия e=15, объем камеры сгорания V_c=2,5×10^-4 м³, механический к. п. д. h_м=0,84 и удельный эффективный расход топлива b_е=0,180 кг/(кВт×ч). Ответ: S=5×10^-3 кг/с.

92. Определить расход топлива шестицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если среднее индикаторное давление р_i=8×10⁵ Па, диаметр цилиндра D=0,082 м, ход поршня S=0,11 м, средняя скорость поршня С_м=9,9 м/с, механический к. п. д. h_м =0,85 и удельный эффективный расход топлива b_е=0,276 кг/(кВтч). Ответ: В =4,08×10^-3 кг/с.

93. Определить литровую мощность шестицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее эффективное давление р_е=7×10⁵ Па, частота вращения коленчатого вала w=35 об/с, степень сжатия e = 14,5 и. объем камеры сгорания V_с=22×10^-5 м³. Ответ: N_л=12250 кВт/м³.

94. Определить индикаторную мощность и расход топлива восьмицилиндрового карбюраторного двигателя, если среднее эффективное давление р_е=6,56×10⁵ Па, диаметр цилиндра D=0,12 м, ход поршня S=0,1 м, частота вращения коленчатого вала n=70 об/с. механический к. п. д. h_м=0,82 и удельный индикаторный расход топлива b_i= 0,265 кг/(кВт×ч). Ответ: N_i=253кВт; S= 18,6×10^-2 кг/с.

95. Для указанной схемы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) рассчитать термодинамические параметры состояния рабочей смеси: объем камеры сгорания в верхней и нижней мертвых точках (ВМТ, НМТ); степень сжатия (ε); давление в точках a, c, z, b; термический КПД; удельную работу цикла. На основе расчетных данных построить pv - диаграмму состояния. На рис. 3 показана схема поршневого ДВС с необходимыми для расчета геометрическими размерами, величины которых берутся из таблицы.

Исходные данные

а, мм
b, мм
S, мм
D, мм
k	1,3	1,4	1,4	1,35	1,35	1,4
λ			-	-		2,5
ρ	-	-
Вид цикла	Отто	Дизеля	Сабатэ-Тринклера

Приложение

Таблица 1.

Вещество	Хим. формула	Относительная молекулярная масса, Мr
Азот	N2	28,016
Аммиак	NH3	17,031
Вода	H2O	18,016
Водород	H2	2,016
Воздух (сухой)	-	28,960
Углекислый газ	CO2	44,010
Кислород	O2	32,000
Метан	CH4	16,040
Окись углерода	CO	28,010
Этилен	C2H4	28,050

Таблица 2

t,°С	, кДж/(кг×К)
	O2	N2	CO	CO2	H2O	Воздух
	0,9140	1,0392	1,0396	0,8106	1,8594	1,0036
	0,9224	1,0404	1,0417	0,8725	1,8728	1,0061
	0,9353	1,0434	1,0463	0,9148	1,8937	1,0115
	0,9500	1,0488	1,0538	0,9529	1,9611	1,0191
	0,9651	1,0567	1,0634	0,9868	1,9477	1,0283
	0,9789	1,0660	1,0748	1,0170	1,9778	1,0387
	0,9927	1,0764	1,0865	1,0856	2,0088	1,0496
	1,0048	1,0869	1,0982	1,0681	2,0419	1,0605
	1,0161	1,0978	1,1087	1,0894	2,0754	1,0714
	1,0262	1,1082	1,1191	1,1095	2,1093	1,0815
	1,0354	1,1179	1,1292	1,1275	2,1436	1,0911
	1,0513	1,1367	1,1484	1,1585	2,2102	1,1087
	1,0651	1,1535	1,1660	1,1840	2,2743	1,1250
	1,0773	1,1681	1,1803	1,2058	2,3346	1,1388
	1,0886	1,1811	1,1928	1,2251	2,3902	1,1510
	1,0990	1,1920	1,2037	1,2410	2,4417	1,1618
	1,1091	1,2020	1,2138	1,2556	2,4895	1,1715
	1,1175	1,2112	1,2225	1,2678	2,5334	1,1803
	1,1221	1,2154	1,2263	1,2736	2,5544	1,1844

Таблица 3

t,°С	, кДж/(кг×К)
	O2	N2	CO	CO2	H2O	Воздух
	0,6540	0,7427	0,7427	0,6217	1,3976	0,7164
	0,6628	0,7436	0,7448	0,6837	1,4110	0,7193
	0,6757	0,7469	0,7494	0,7222	1,4323	0,7247
	0,6900	0,7519	0,7570	0,7733	1,4574	0,7323
	0,7042	0,7599	0,7666	0,7980	1,4859	0,7415
	0,7193	0,7691	0,7779	0,8277	1,5160	0,7519
	0,7331	0,7796	0,7896	0,8549	1,5474	0,7628
	0,7453	0,7905	0,8014	0,8788	1,5805	0,7737
	0,7561	0,8009	0,8118	0,9006	1,6140	0,7842
	0,7662	0,8114	0,8223	0,9203	1,6483	0,7942
	0,7754	0,8210	0,8323	0,9383	1,6823	0,8039
	0,7917	0,8395	0,8516	0,9692	1,7492	0,8219
	0,8051	0,8566	0,8692	0,9952	1,8129	0,8378
	0,8177	0,8713	0,8838	1,0170	1,8728	0,8516
	0,8290	0,8843	0,8960	1,0358	1,9289	0,8637
	0,8390	0,8951	0,9073	1,0521	1,9808	0,8746
	0,8491	0,8943	0,9169	1,0668	2,0277	0,8847
	0,8579	0,9144	0,9257	1,0794	2,0716	0,8935
	0,8621	0,9186	0,9295	1,0852	2,0926	0,8976

Химия является не только общетехнической, но и общеобразовательной наукой. Поэтому инженер любой специальности должен обладать достаточными знаниями в области химии.

В результате изучения курса студенты должны получить современное научное представление о материи и формах ее движения, о веществе как одном из видов движущейся материи, о механизме превращения химических соединений. Знание курса химии необходимо для успешного изучения последующих общенаучных и специальных дисциплин. Студенты должны прочно усвоить основные законы и теории химии и овладеть техникой химических расчетов; выработать навыки самостоятельного выполнения химических экспериментов и обобщения наблюдаемых фактов.

Основной вид учебных занятий студентов–заочников – самостоятельная работа над учебным материалом. По курсу химии она слагается из следующих элементов: изучение материала по учебникам и учебным пособиям; выполнение контрольных заданий; выполнение лабораторного практикума; индивидуальные консультации; посещение лекций; сдача зачета по лабораторному практикуму; сдача экзамена по всему курсу.

Работа с литературой. Изучать курс рекомендуется по темам, предварительно ознакомившись с содержанием каждой из них по программе. (Расположение курса в программе не всегда совпадает с расположением его в учебниках.) Изучая курс, пользуйтесь и предметным указателем в конце книги. При первом чтении не задерживайтесь на математических выводах, составлении уравнений реакции; старайтесь получить общее представление об излагаемых вопросах, а также отмечайте трудные или неясные места. Внимательно прочитайте текст, напечатанный особым шрифтом. При повторном изучении темы усвойте все теоретические положения, математические зависимости и их выводы, а также принципы составления уравнений реакций. Вникайте в сущность того или иного вопроса, а не пытайтесь запомнить отдельные факты и явления. Изучение любого вопроса на уровне сущности, а не на уровне отдельных явлений способствует более глубокому и прочному усвоению материала. Решение задач – один из лучших методов прочного усвоения, проверки и закрепления теоретического материала.

Контрольные задания. В процессе изучения курса химии студент должен выполнить две контрольные работы. К выполнению контрольной работы можно приступить только тогда, когда будет изучена определенная часть курса и тщательно разобраны решения примеров, приведенных перед задачами к соответствующим темам контрольных заданий.

Решение задач и ответы на теоретические вопросы должны быть коротко, но четко обоснованы, за исключением тех случаев, когда по существу вопроса такая мотивировка не требуется.

Каждая контрольная работа должна быть аккуратно оформлена; для замечаний рецензента надо оставлять широкие поля; писать четко и ясно; номера и условия задач переписывать в том порядке, в каком они указаны в задании.

Лабораторная работа. Для глубокого изучения химии как науки, основанной на эксперименте, необходимо выполнить лабораторные работы в период лабораторно–экзаменационной сессии.

Экзамен. К сдаче экзамена допускаются студенты, которые выполнили контрольные задания, проделавшие лабораторный практикум. Экзаменатору студенты предъявляют зачетную книжку и зачтенные контрольные работы.

Требования Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования к минимуму содержания и уровню подготовки инженеров по специальности "Электроснабжение ", введенного в 2000 г.

Дата добавления: 2015-05-08