ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Идеальные циклы тепловых двигателей из "Тепловозы Издание 2 " Определим параметры состояния рабочего тела в основных точках цикла и характеристики процессов. [c.51] Изохорный подвод теплоты 2—3 91 = = С (Гз-Г2). [c.51] Цикл с подводом теплоты при постоянном давлении. Цикл (рис. 3.9) состоит из адиабат /—2 и 3—4, изобары 2—3 и изохоры 4—1. Подвод теплоты в данном цикле отличается от предыдущего и происходит при изобарном расширении газа 2—3, которое характеризуется степенью предварительного расширения р = = Уз/У2. [c.51] Параметры точек и процессов цикла. [c.51] Точка 2—конец адиабатного сжатия — по формуле (3.45). [c.51] Изобарный подвод теплоты 2—3 91 = = Ср(Гз-Г2). [c.51] Цикл со смешанным подводом теплоты. Цикл (рис. 3.10) представляет собой комбинацию двух предыдущих. Он состоит из адиабат 1—2 и 3—4, изохор 2—3 и 4—1 и изобары 3 —3. В этом цикле часть теплоты 7I = с (7з—Гг) подводится при постоянном объеме, другая часть q = = Ср Тз—Т з) —при постоянном давлении, причем q + q =q. [c.52] Точка 2 — конец адиабатного сжатия — по формуле (3.45). [c.52] Точка 3 — конец изобарного подвода теплоты — по формуле (3.49). [c.52] Сравнение к.п.д. трех идеальных циклов показывает, что при одинаковых значениях степени сжатия е наибольшее значение г ( имеет цикл с изохорным подводом теплоты, наименьшее — с изобарным. При одинаковых значениях наибольших давлений в цикле (на которые рассчитывается прочность конструкции) большее значение термического к.п.д. т]( достигается в цикле с изобарным подводом теплоты, меньшее — в цикле с изохорным подводом теплоты. При одинаковых наибольших температурах термический к.п.д. цикла с изобарным подводом теплоты также выше, чем к.п.д. изохорного цикла. [c.52] Смешанный цикл во всех случаях по величине к.п.д. занимает промежуточное положение между этими циклами. [c.52] Строго говоря, все эти предпосылки не соблюдаются в двигателях внутреннего сгорания, рабочие процессы которых, так же как и идеальные циклы, протекают внутри цилиндра с подвижным поршнем. Рабочими телами в них на разных этапах цикла являются воздух, смесь воздуха с парами топлива, газы — продукты сгорания топлива. Стало быть, состав и количество рабочего тела в цикле меняются, во время расширения или сжатия часть теплоты рассеивается во внешнюю среду. Процесс подвода теплоты фактически является горением топлива, а отвода — выбросом (рабочий процесс не является циклическим — он разомкнут) продуктов сгорания в атмосферу и т. п. [c.53] Однако рабочие газы в двигателях находятся при довольно высоких температурах и относительно невысоких давлениях, что делает их свойства близкими к свойствам идеальных газов. Одно обстоятельство, что атмосферный воздух на 77 % состоит из азота, который не участвует в горении и не меняет своего количества, состава и свойств в цикле, уже позволяет утверждать, что, по крайней мере, у трех четвертей массы рабочего тела не меняются свойства. Поэтому и у всей массы они изменяются мало. Такие оговорки с достаточной для практики точностью позволяют использовать для анализа реальных рабочих процессов д.в.с. закономерности, полученные при исследовании идеальных циклов. [c.53] Имеются три таких стандартных воздушных цикла. [c.53] Параметры состояния рабочего тела и характеристики процессов в стандартных воздушных циклах с достаточной точностью могут определяться по аналогичным зависимостям для идеальных циклов. [c.53] Особенностью простейших идеальных циклов, используемых в ГТД, является отвод тепла при постоянном давлении, т. е. по изобаре. Таких циклов может быть два — в зависимости от способа подвода теплоты — по изобаре или по изохоре. [c.54] Термический к.п.д. цикла определяется по выражению (3.48), где под е = 1)1/02 подразумевается степень сжатия воздуха в компрессоре, с увеличением которой к.п.д. цикла возрастает. Газ, выходящий из турбины в окружающую среду, имеет температуру Та, более высокую, чем температура воздуха Г2 после сжатия в компрессоре. Это дает возможность усовершенствовать работу установки путем использования теплоты уходящих газов для предварительного подогрева воздуха перед его поступлением Б камеру сгорания (регенерация). [c.54] Очевидно, что к.п.д. этого цикла ниже, чем цикла с изобарным подводом теплоты. [c.54] Вернуться к основной статье