Контрольные вопросы

1. В чем состоит идеализация идеальных термодинамических от действительных циклов тепловых машин?

2. Какова классификация двигателей внутреннего сгорания?

3. Как осуществляется и выглядит в - –диаграммах действительный цикл ДВС с изохорным подводом тепла?

4. Как выглядит идеализированный цикл ДВС с подводом теплоты при в - –диаграммах, термический КПД цикла?

5. Дать описание цикла ДВС с подводом теплоты при постоянном давлении и сравнить его циклом, где подводится теплота в изохорном процессе.

6. Чем вызвано создание ДВС со смешанным подводом теплоты, изобразите цикл в - –диаграммах.

7. Сравнить цикл с подводом теплоты при и при разных степенях сжатия и одинаковых максимальных температурах, пользуясь методом сравнения площадей и методом среднеинтегральных температур.

Задачи

1. Для идеального цикла поршневого двигателя с подводом теплоты при (рис. 50) определить параметры основных точек, полезную удельную работу, удельное количество подведенной и отведенной теплоты, термический КПД цикла, среднее индикаторное давление, если известны , , степень сжатия , степень повышения давления . Рабочее тело – воздух с удельной газовой постоянной , показатель адиабаты . Теплоемкость рабочего тела принять постоянной.

Дано:

;

;

;

;

;

Решение:

Параметры точки 1:

давление

температура

объем

Параметры точки 2:

объем

давление

температура

Параметры точки 3:

объем

давление

температура

Параметры точки 4:

объем

температура

давление

Удельная работа расширения:

Удельная работа сжатия:

Полезная удельная работа:

Удельное количество подведенной теплоты:

Удельное количество отведенной теплоты:

Полезно использованное удельное количество теплоты:

Термический КПД цикла:

Среднее индикаторное давление:

2. В цикле поршневого двигателя со смешанным подводом теплоты (рис. 54) начальное давление , начальная температура , степень сжатия , степень повышения давления , степень предварительного расширения . Рабочее тело – воздух с удельной газовой постоянной , показатель адиабаты , теплоемкость рабочего тела принять постоянной . Определить параметры в характерных точках цикла, работу расширения и сжатия и полезную, удельное количество подведенной и отведенной теплоты, термический КПД цикла, термический КПД цикла Карно по условию задачи, среднее индикаторное давление.

Дано:

;

;

;

;

;

;

;

.

Решение:

1. Параметры точки 1:

давление ;

температура ;

объем .

2. Параметры точки 2:

объем ;

температура ;

давление .

3. Параметры точки 3:

объем ;

давление ;

температура .

4. Параметры точки 4:

объем ;

температура ;

давление .

5. Параметры точки 5:

объем ;

давление ;

температура .

6. Удельная работа расширения:

7. Удельная работа сжатия:

.

8. Полезная удельная работа:

.

9. Удельное количество подведенной теплоты:

.

10. Удельное количество отведенной теплоты:

.

11. Полезно использованное удельное количество теплоты:

.

12. Термический КПД цикла:

.

13. Термический КПД цикла Карно, по условию задачи

14. Среднее индикаторное давление:

.

3. Определить эффективную мощность и удельный эффективный расход топлива восьмицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее индикаторное давление , степень сжатия , объем камеры сгорания , угловая скорость вращения коленчатого вала , механический КПД и расход топлива .

Дано:

;

;

;

;

;

.

Решение:

Среднее эффективное давление:

.

_{Рабочий объем цилиндра:}

.

Частота вращения коленчатого вала:

.

Эффективная мощность двигателя:

4. Определить удельный индикаторный расход топлива шестицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если диаметр цилиндра , ход поршня , частота вращения коленчатого вала , расход топлива . Индицированием двигателя получена индикаторная диаграмма полезной площадью , длиной при масштабе давлений .

Дано:

;

;

;

;

;

;

.

Решение:

Среднее индикаторное давление:

.

_{Рабочий объем цилиндра:}

.

Эффективная мощность двигателя:

Удельный индикаторный расход топлива:

.

5. Определить количество теплоты, введенной в четырехцилиндровый четырехтактный дизельный двигатель, если среднее эффективное давление , диаметр цилиндра , ход поршня , средняя скорость поршня , низшая теплота сгорания топлива и удельный эффективный расход топлива .

Дано:

Решение:

_{Рабочий объем цилиндра:}

Частота вращения коленчатого вала:

Индикаторная мощность двигателя:

Расход топлива:

Количество теплоты, веденной в двигатель: