Коэффициент полезного действия двигателя теплового

Приведенные цифры дают КПД идеального цикла. Коэффициент полезного действия реального теплового двигателя будет, конечно, ниже. [c.24]

Коэффициентом полезного действия г] теплового двигателя называется отношение работы W, производимой машиной за цикл, к количеству теплоты gj, получаемому машиной за этот цикл [c.77]

Вспомним о его коэффициенте полезного действия. Даже в самых совершенных конструкциях он не превосходит сорока процентов. Больше половины энергии расходуется на трение, теряется из-за несовершенства теплового процесса, уходит в атмосферу. Практически невозможно выбросить из цилиндра газы горения без остатка. Это снижает экономичность двигателя. Трудно обеспечить и полное заполнение рабочего объема цилиндра горючей смесью. Газы горения выбрасываются из цилиндра еще до того, как они отдали всю содержащуюся в них энергию. Все это и снижает коэффициент полезного действия двигателя. [c.108]

Камеры сгорания с непосредственным впрыском получили широкое применение в быстроходных дизелях. Относительно небольшая поверхность камеры сгорания снижает тепловые потери и повышает коэффициент полезного действия. Двигатель с непосредственным впрыском отличается наибольшей топливной экономичностью и хорошими пусковыми качествами. [c.76]

Обратимся теперь к выводу формулы коэффициента полезного действия обратимого теплового двигате,ля. Так как его коэффициент полезного действия максимален, все тепловые обратимые двигатели должны иметь один и тот же коэффициент полезного действия. Следовательно, достаточно вывести коэффициент полезного действия одного конкретного обратимого теплового двигателя. Приведенный ниже вывод показывает также в явном виде, что коэффициент полезного действия двигателя Карно — функция только температуры. [c.83]

То, что коэффициент полезного действия обратимого теплового двигателя не зависит от физической и химической природы двигателя, приводит к важному следствию, на которое обратил внимание лорд Кельвин, Уильям Томсон (1824-1907). Следуя работе Карно, лорд Кельвин ввел абсолютную шкалу температур. Коэффициент полезного действия обратимого теплового двигателя — функция только температур горячего и холодного резервуаров, не зависящая от материальных свойств двигателя. Кроме того, из первого начала термодинамики следует, что коэффициент полезного действия не может быть больше 1. Эти два факта позволяют определить абсолютную шкалу температур, не зависящую ни от каких свойств материи. [c.86]

Теперь уже все готово, чтобы, опираясь на коэффициенты полезного действия обратимых тепловых двигателей, определить температуру Т = /(i). Получаем абсолютную температуру, измеренную в кельвинах. В абсолютной температурной шкале коэффициент полезного действия определяется соотношением [c.87]

Все реальные тепловые двигатели, совершающие циклы за конечное время, непременно используют необратимые процессы, такие, как поток теплоты, вызванный градиентом температуры, поэтому коэффициент полезного действия реальных тепловых двигателей меньше, чем у обратимых тепловых двигателей. Действительно, для таких тепловых двигателей коэффициент полезного действия г = 1 - (<52/(51) < 1 - (Г2/Г1). Отсюда следует, что Т2/Т1 < (52/(51 всякий раз, когда функционирование теплового двигателя сопряжено с использованием необратимых процессов. Таким образом, равенство (3.2.4) выполняется для обратимого цикла. Что же касается необратимого цикла, с которым мы встречаемся в реальности, то для него выполняется неравенство [c.88]

Хорошо известно, что степень преобразования тепловой энергии в работу, иными словами коэффициент полезного действия двигателя, в первую очередь зависит от степени сжатия. Этим же показателем в значительной мере определяется мощность двигателя. В двигателях с внешним смесеобразованием, когда в цилиндре сгорает гомогенная смесь, степень сжатия ограничивается возможностью возникновения детонации. Пороговые условия возникновения этого явления в значительной мере связаны с физической и химической природой применяемого топлива. Стандартизированная оценка способности топлива сгорать без детонации осуществляется для жидких топлив путем установления октанового числа (04). Для каждого топлива подбирают эталонную смесь изооктана и нормального гептана, имеющую ту же детонационную стойкость, что и оцениваемое топливо. Процентное содержание изооктана в эталонной смеси и называют октановым числом. На практике выяснилось, что определенное таким образом октановое число зависит от услО ВИЙ испытаний. Поэтому для более полной оценки детонационных свойств топлива применяют два метода моторный и исследовательский, различающиеся между собой некоторыми условиями при проведении испытаний. Большинство жидких топлив, испытанных по моторному методу, показывают меньшее значение октанового числа, чем на испытаниях по исследовательскому. Разницу между октановым числом по исследовательскому методу (ОЧИ) и моторному (ОЧМ) называют лабораторной чувствительностью или просто чувствительностью топлива. Трудности при оценке детонационной стойкости газового топлива оказались более значительными, чем для жидких [c.12]

Рассмотрим вопрос эффективности диагностики ГПА с использованием тепловых параметров цикла (температур, давлений, расходов). На основании этих данных можно определить коэффициенты полезного действия двигателя и нагнетателя в целом, а также к.п.д. основных узлов двигателя (турбины и осевых компрессоров). Кроме того, возможен и более углубленный поиск дефектов, позволяющий выявить изменение проходных сечений турбин, наличие перетечек газа в нагнетателе и эрозию (загрязнение) рабочих лопаток нагнетателя. Перечисленные дефекты не влияют непосредственно на механическую надежность ГПА, однако приводят к значительному перерасходу топливного газа. [c.25]

Механизм для получения этой работы можно выразить в виде обратимого циклического процесса теплового двигателя, работающего между температурой топлива и температурой окружающей среды 520 °R (288,8 °К). В этом случае начальная температура изменяется от 1000 R (555,5 °К) до" 800 °R (444,4 "K) и уравнение (6-28) для коэффициента полезного действия теплового двигателя должно быть записано в дифференциальной форме [c.209]

В первом сочинении по термодинамике, опубликованном С. Карно в 1824 г., была поставлена и решена проблема возможного повышения коэффициента полезного действия тепловых двигателей. Относительно к.п.д. тепловых машин Карно установил две теоремы, которые совместно эквивалентны второму началу термодинамики. Докажем эти теоремы, исходя из второго начала. [c.77]

Качественной (и в то же время количественной) характеристикой тепловых двигателей является их термический коэффициент полезного действия (ц ), определяемый как отношение полученной полезной работы (L ) к затраченному количеству подведенной теплоты (Q ) [c.41]

Качественной характеристикой тепловых двигателей является их термический коэффициент полезного действия тю определяемый как отношение полученной работы Ь к затраченному количеству теплоты Ql. [c.51]

Назовите коэффициенты полезного действия, характеризующие термодинамический цикл теплового двигателя, и разъясните их смысл. [c.123]

Предположим обратное. Пусть имеется другая обратимая машина Карно, работающая в том же интервале температур, но с другим рабочим телом (реальный газ с уравнением состояния Р (р, и, 7) = 0) или другим численным значением отношения оь/оа и по этой причине с другим термическим коэффициентом полезного действия т) о- Поскольку обе машины — с идеальным газом и с произвольным рабочим телом — обратимы, то любая из них может работать как в прямом направлении (тепловой двигатель), так и в обратном (холодильная машина). При работе машин в различных направлениях [c.52]

Ранее (см. гл. XVI) была установлена система коэффициентов полезного действия, характеризующих работу тепловых двигателей применим ее к паросиловым установкам. [c.241]

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДИКАТОРНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ И СОСТАВЛЯЮЩИХ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ [c.258]

Как известно, определение величины эффективного к. п. д. и составляющих теплового баланса для существующих двигателей не представляет больших затруднений. Для определения же индикаторного к. п. д. т а следовательно, и механического к. п. д. необходимо производить инди-цирование полости рабочего цилиндра, или же одним из известных способов определить величину механического к. и. д. г , или задаться ею. Инди-цирование полости цилиндра связано с необходимостью применения для высокооборотных двигателей относительно сложной аппаратуры при недостаточной точности получаемых результатов обработки снятых индикаторных диаграмм. Использование в дальнейших расчетах величины индикаторного к. п. д., полученной в результате индицирования полости цилиндра, дает, таким образом, лишь приближенные значения определяемых параметров. Поэтому в ряде случаев бывает целесообразным вместо индицирования задаваться приближенным значением механического или индикаторного коэффициента полезного действия. [c.258]

Для определения коэффициента полезного действия (к. п. д.) теплового двигателя, обозначаемого т], берется отношение произведенной двигателем работы к теплу, полученному от теплоотдатчика, таким образом [c.37]

КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВТОРОГО РОДА [c.39]

Коэффициент полезного действия теплового двигателя был определен следующим уравнением ( 6-1) [c.39]

Коэффициент полезного действия теплового двигателя определяется уравнением [c.48]

Таким образом, круговой процесс, пробегаемый изображающей точкой в направлении часовой стрелки, представляет собой схему работы любой тепловой машины, трансформирующей тепло в работу (рис. 9). Газ получает от нагревателя количество тепла Q, часть этого тепла Q2 (Q2 < 0) отдает холодильнику, а разность Q = Ql — Q2 I превращает в работу. Из формулы (9.1) вытекает, что если Q = 0, то и А = 0. Следовательно, нельзя построить тепловую машину, которая давала бы выигрыш в работе без притока энергии извне (вечный двигатель первого рода). Очевидно, коэффициент полезного действия тепловой машины целесообразно определить как отношение работы А к полученному от нагревателя количеству тепла Ql [c.33]

Поскольку в тепловых двигателях в работу может быть превращена лишь часть подведенного тепла, то полезное действие, а следовательно, и экономичность двигателя характеризуются отношением количества тепла, превращенного в полезную работу, ко всему подведенному теплу. Это отношение называется эффективным коэффициентом полезного действия (к. п. д.) двигателя предельное значение его устанавливается на основе второго начала термодинамики. [c.54]

Экономический коэффициент полезного действия тепловых двигателей выводится на основе первого закона термодинамики и характеризует степень совершенства превращения теплоты в работу этими двигателями. В любом тепловом двигателе неизбежны тепловые потери. Поэтому в полезную работу в них превращается лишь часть подведенной теплоты. Под экономическим КПД двигателя понимается отношение теплоты, эквивалентной полученной в двигателе работе, к полной затраченной теплоте. Обозначается экономический КПД через -rie. Величину для данного двигателя можно вычислить по теплотворной способности топлива и удельному расходу топлива на лошадиную силу в час. Теплотворной способностью топлива называется количество тепла, которое выде- [c.71]

Вопрос о принципах построения абсолютной шкалы температур тесно связан с анализом основных принципов преобразования теплоты в работу. Действительно, как мы сейчас увидим, коэффициент полезного действия (к. п. д.) наивыгоднейшего с термодинамической точки зрения кругового процесса (цикла) теплового двигателя прямо определяется через абсолютные температуры взаимодействующих с двигателем тел. Это дает возможность свести вопрос о построении абсолютной шкалы температур к определению к. п. д. такого кругового процесса. Впервые этот круговой процесс был предложен (и обоснован как наивыгоднейший) Карно. Поэтому он получил название цикла Карно. Таким образом, изучение абсолютной шкалы температур надо начать с рассмотрения цикла Карно. [c.117]

Коэффициент полезного действия теплового двигателя, работающего по циклу Карно, не зависит от рода рабочего тела и, [c.121]

Отношение эффективной мощности к. индикаторной называется механическим коэффициентом полезного действия двигателя. Для современных двигателей он равен 0,85— 0,90. Э( )фективная мощность двигателя повышается е увеличением степени сжатия, коэффициента налолиения цилиндров, объема цилиндров, числа оборотов коленчатого вала. На величину эффективной мощности влияет работа системы питания и зажигания, а также тепловой режим двигателя. При работе двигателя на холостом ходу эффективная мощность равна О, так как вся индикаторная мощность затрачивается нз механическое трение и работу вспомогательных механизмов. С увеличением числа оборотов коленчатого вала эффективная мощность увеличивается, так как улучшается наполняемость цилиндров, увеличивается среднее индикаторное давление. Но это продолжается до определенного нредела. При дальнейшем увеличении оборотов коленчатого вала двигателя давление в цилиндре падает из-за ухудшения наполнения цилиндров горючей смесью и резкого увеличения трения между деталями двигателя. [c.7]

В этой формуле 0 — температура, определяемая по какому-то свойству (например, по объему при постоянном давлении). Предполагается, что эта температура удовлетворяет уравнению состояния идеального газа. Температура измеряемая любым другим эмпирическим способом, например путем измерения объема ртути, связана с в. Соотношение между 0 и i можно обозначить в 1), т. е. температура измеренная одним способом, равна температуре в = в 1), измере1шой другим способом. Зависимость коэффициента полезного действия от любой другой температуры I может иметь более сложный вид. Но особенно простой вид (3.1.9) имеет зависимость коэффициента полезного действия обратимого теплового двигателя от температуры, удовлетворяющей уравнению состояния идеального газа. [c.86]

Коэффициент полезного действия оценивает степень соверщенства цикла теплового двигателя. Чем больше КПД, тем большая часть подведенной теплоты превращается в работу. [c.22]

Коэффициент полезного действия обобшенного термодинамического цикла находим, используя исходную формулу термического к. п. д. теплового двигателя [c.138]

Авиация — молодая отрасль техники, наименее консервативная, наименее застойная. Новейшие открытия науки и достижения техники нередко в первую очередь в авиации находят еебе применение, а уже затем нисходят на землю. И многие решили, что газовая турбина в ближайшие годы станет самым распространенным двигателем на всех видах транспорта. Ведь она, по расчетам специалистов, может обеспечить невиданный не только по сравнению с паровой турбиной, а и вообще с любым другим тепловым двигателем коэффициент полезного действия — 55—60 процентов, а то и еще выше [c.61]

Тепловые аккумуляторы — третий вид аккумуляторов, предложенный Ветчинкиным и Уфимцевым,— представляют собой большие цистерны с прочными и хорошо теплоизолированными стенками. В них находится вода, нагреваемая злектроподогревателями до высокой температуры. Тепловая энергия, запасенная в этих цистернах, может использоваться и для отопительных и для энергетических целей снижая давление, превращая воду в пар, можно потом заставлять ее работать в паровых машинах или турбинах. По расчетам авторов предложения, тепловые аккумуляторы могут оказаться в некоторых случаях в 300—500 раз экономичнее, чем электрические той же емкости. Общим недостатком всех этих проектов аккумуляторов является, кроме их громоздкости, необходимости держать в резерве крупные мощности дублирующих двигателей другого типа, которые простаивают во время работы ветродвигателя, и их сравнительно невысокий коэффициент полезного действия. Поднятая в водохранилище вода будет испаряться, не говоря уж о том, что часть энергии потеряется при работе насосной и гидротурбинной установок. Коэффициент полезного действия гидроаккумулятора составляет всего 40—50 процентов, а резервной станции с двигателем внутреннего сгорания, работающим на водороде в качестве горючего, вряд ли превзойдет 35 процентов. Еще ниже будет коэффициент полезного действия станции с паровой машиной или турбиной, не говоря уже о потерях тепла при хранении горячей воды в цистернах— теплоаккумуляторах. Ни одно из рассмотренных устройств при практическом исполнении не сможет, видимо, превратить в электрическую энергию свыше 50 процентов от затраченной. [c.213]

Для оценки степени созершепства рабочего цикла двигателя и производства всевозможных расчетов, касающихся обслуживающих двигатель систем и агрегатов (охлаждения, наддува, выпуска и др.), необходимо знать величины коэффициентов полезного действия эффективного, индикаторного, механического и составляющих теплового баланса. [c.258]

Рассмотренная схема ВХМ не единственная, полученные значения технико-экономических показателей являются ориентировочными. По энерге-тическпм показателям более экономичной является ВХМ с дополнительной камерой его-рания топлива и впрыском воды в проточную часть компрессора (рис. 6-26,6). Впрыск воды приближает процесс сжатия к изотермическому и уменьшает работу сжатия, а подача топлива в камеру сгорания позволяет осуществлять прямое преобразование тепловой энергии в механическую, что повышает коэффициент полезного действия установки и исключает необходимость в электроприводе, мультипликаторе и газо-газовом теплообменнике. Вместо камеры сгорания может быть использован двигатель внутреннего сгорания или иной источник теплоты. Это делает возможной утилизацию теплоты выхлопных газов и соответственно повышает эффективность холодильной установки. Кроме того, для горения можно использовать выходящий из контактного аппарата влажный воздух, тогда исключается увлажнение и загрязнение воздуха продуктами сгорания топлива перед контактным аппаратом. [c.169]

В специальной литературе приведены расчеты, показывающие, что равенство параметров силовой и тепловой напряженности, например, деталей цилиндропоршневой группы обеспечиваются, когда главным параметром является диаметр цилиндра D. Это дает возможность создать ряд геометрически подобных двигателей с соотношением = onst, соблюдая указанные критерии подобия рабочего процесса. При этом у всех геометрически подобных двигателей будут одинаковые термодинамический, механический и эффективный коэффициент полезного действия (а следовательно, и расход топлива), тепловая и силовая напряженность и мощность. Градации толщины стенки цилиндра И будет такими же, как и градации D. [c.310]

При испытании этих двигателей получены прекрасные показатели как в тепловом, так и в механическом отношении среднее индикаторное давление — 6 кг1см , механический коэффициент полезного действия т т = 0,882, среднее эффективное давление — 5,3 кг/см , расход топлива — 160 г/э. л. с.-час. [c.278]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...