Ц икл двигателя внутреннего с идеальным газом

Рабочим телом в поршневом двигателе служит идеальный газ или водяной пар. При использовании идеального газа в качестве рабочего тела поршневой двигатель называется двигателем внутреннего сгорания. Такое название он получил потому, что сгорание рабочего тела происходит в самом двигателе. При использовании водяного пара в качестве рабочего тела поршневой двигатель называется паровой машиной. [c.178]

Закон Дальтона. В инженерной практике часто приходится иметь дело с газообразными веществами, близкими по свойствам к идеальным газам и представляющими собой механическую смесь отдельных компонентов различных газов, химически не реагирующих между собой. Это так называемые газовые смеси. В качестве примера можно назвать продукты сгорания топлива в двигателях внутреннего сгорания, топках печей и паровых котлов, влажный воздух в сушильных установках и т. п. [c.40]

При исследовании идеальных термодинамических циклов поршневых двигателей внутреннего сгорания обычно определяют количество подведенной и отведенной теплоты, основные параметры состояния рабочего тела в типичных точках цикла, причем температуры в промежуточных точках вычисляют как функции начальной температуры газа вычисляют термический к. п. д, цикла по основным характеристикам и производят анализ термического к. п. д. [c.260]

Анализ такого цикла с точки зрения теории тепловых процессов невозможен, а поэтому термодинамика исследует не реальные процессы двигателей внутреннего сгорания, а идеальные, обратимые циклы. В качестве рабочего тела принимают идеальный газ с постоянной теплоемкостью. Цилиндр заполнен постоянным количеством рабочего тела. Разность температур между источником теплоты и рабочим телом бесконечно малая. Подвод теплоты к рабочему телу осуществляется от внешних источников теплоты, а не за счет сжигания топлива. То же необходимо сказать и об отводе теплоты. [c.262]

Карбюраторный двигатель внутреннего сгорания работает по циклу, состоящему из четырех последовательно происходящих процессов адиабатного сжатия из состояния А в состояние В, изохорного перехода из состояния В в состояние С в результате нагревания воздуха при сжигании горючей смеси, адиабатного расширения из состояния С в состояние D и изохорного перехода из состояния D в исходное состояние А (см. рис. 117). Вычислите КПД двигателя для случая, если бы воздух был идеальным одноатомным газом при значениях температуры в состояниях А, В, С и D соответственно Т -= ==300 К, Тв -524 К, Тс = 786 К и Гд = 450 К. [c.123]

Интересно отметить, что вечный двигатель второго рода одноразового действия не запрещается вторым законом, Подведем теплоту к газу в цилиндре с неподвижно закрепленным поршнем, приращение внутренней энергии газа равно подведенной теплоте, поскольку работа не совершается (поршень неподвижен, и = 0). Поместим после этого цилиндр в адиабатную оболочку и дадим газу расшириться совершенная работа будет равна Ад, ибо теплообмена в процессе расширения нет. Если газ идеальный, то его температура в конце расширения будет равна температуре перед подводом теплоты, однако объем будет больше и повторение описанной операции (периодически действующая машина) невозможно. [c.40]

Основными рабочими телами современной энергетики являются водяной пар и воздух. Вода и водяной пар используются в ТЭС и АЭС, воздух — в газотурбинных установках (ГТУ) и двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Воздух при тех параметрах, которые имеют место в ГТУ и ДВС, можно считать идеальным газом воду и водяной пар, очевидно, считать идеальным газом нельзя. Поэтому методика расчета термодинамических свойств воздуха и водяного пара различна. [c.243]

В свою очередь циклы тепловых двигателей можно разделить в зависимости от рабочего тела на две группы. Общим для циклов первой группы является использование в качестве рабочих тел газообразных продуктов сгорания топлива, которые на протяжении всего цикла находятся в одном и том же агрегатном состоянии и при относительно высоких температурах считаются идеальным газом (двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины и реактивные двигатели). Характерная черта циклов второй группы — применение таких рабочих тел, которые в цикле претерпевают агрегатные изменения (жидкость, влажный и перегретый пар) и подчиняются законам, действительным для реальных газов (паросиловые установки). [c.104]

Введем ряд упрощений, подобных тем, которые были сделаны при изучении циклов двигателей внутреннего сгорания, а именно процессы сжатия и расширения будем считать происходящими по обратимым адиабатам, сгорание топлива заменим обратимым подводом теплоты, а выпуск горячих газов из турбины — обратимым отводом теплоты. При таких упрощениях можно считать, что газотурбинные установки работают Ио определенным циклам. Также примем, что рабочим телом является идеальный газ. [c.252]

В технике в качестве рабочего тела часто используются газовые смеси. Например, продукты сгорания топлив являются смесью газов, они участвуют в работе газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания и т. д. Газовой смесью называется механическая смесь нескольких газов, химически не взаимодействующих между собой. Каждый из газов, входящих в состав смесей, называется газовым компонентом и ведет себя так, как если бы других газов в смеси не было, т. е. равномерно распределяется по всему объему смеси. Давление, которое оказывает каждый газ смеси на стенки сосуда, называется парциальным. При расчете газовых смесей исходят из того, что они состоят из идеальных газов и подчиняются всем законам идеальных газов. Основной закон для смесей идеальных газов — закон Дальтона, согласно которому давление смеси равно сумме парциальных давлений газов, образую-щих газовую смесь [c.14]

Исследование процессов, происходящих в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, и оценка факторов, влияющих на к. п. д. этих процессов, производится путем рассмотрения идеальных циклов. При этом принимается, что рабочим телом в них является идеальный газ и что совершаемый в двигателях круговой процесс является замкнутым и обратимым. Эти идеальные циклы, имея в основном сходство с действительными процессами, происходящими в машинах, отличаются от последних прежде всего тем, что [c.108]

Заканчивая рассмотрение циклов газотурбинных установок, следует вновь обратить внимание на то, что анализ эффективности этих установок проводился в предположении об обратимости циклов, а также на то, что рабочим телом был принят идеальный газ, теплоемкость которого не зависит от температуры. При рассмотрении реальных газотурбинных установок, так же как и при рассмотрении поршневых двигателей внутреннего сгорания, анализ циклов следует вести с учетом потерь из-за необратимости, в частности путем введения относительных внутренних к. п. д. установки. [c.346]

Рабочее тело двигателей внутреннего сгорания, газовых турбин, компрессоров и т. п. представляет смесь газов. По закону Дальтона давление р смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений Pi. [c.44]

Смеси газов часто встречаются в теплоэнергетике. Так, при сгорании топлива в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания или в топках паровых котлов образуются смеси различных газов. Причем эти газы не вступают в химические реакции между собой. Именно такие механические смеси и рассматриваются технической термодинамикой, причем газы, составляющие смесь, считаются идеальными. [c.29]

В книге изложены основные законы термодинамики. Рассмотрены уравнения состояния идеальных и реальных газов. Особое место уделено изложению метода исследования термодинамических процессов, термодинамики газового потока и циклам двигателей внутреннего сгорания. [c.2]

Так как в ряде реальных тепловых двигателей (двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины и т. п.) можно принять, что рабочее тело ведет себя как идеальный газ, то рассмотрение теплоемкости идеального газа, т. е. теплоемкости, зависяш,ей только от температуры, имеет большой практический смысл. [c.37]

Такой диаграммой удобно пользоваться при исследовании процессов и циклов, протекающих в рабочих телах, которые можно принимать за идеальные газы. Это допустимо, например, при исследовании рабочего процесса воздушных и некоторых газовых компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных установок и т. п. В качестве примера в приложении дана диаграмма T—S для воздуха, который принимается за идеальный газ. [c.99]

Но так как в ряде реальных тепловых двигателей (двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины и т. п.) моншо принять, что рабочее тело, ведет себя как идеальный газ, то рассмотрение теплоемкости идеального газа, т. е. теплоемкости, зависящей только от температуры, имеет большой практический смысл. Как уже указывалось, в этой главе рассматриваются только такие теплоемкости. Пример теплоемкости, зависящей от двух параметров, будет рассмотрен в разделе о водном паре. [c.51]

Реальные двигатели внутреннего сгорания не могут работать по идеальному круговому циклу, так как происходящие в них процессы совершаются реальными газами. Процессы в реальных двигателях необратимы и разомкнуты химический состав рабочего тела (смесь воздуха с топливом) изменяется только б одном направлении — горючая смесь переходит в продукты сгорания. Обратного процесса — превращения продуктов сгорания в смесь топлива с [c.200]

Реальные двигатели внутреннего сгорания не могут работать по идеальному круговому циклу, так как происходящие в них процессы совершаются реальными газами. Процессы в реальных двигателях необратимы и разомкнуты химический состав рабочего тела (смесь воздуха с топливом) изменяется только в одном направлении — горючая смесь переходит в продукты сгорания. Обратного процесса — превращения продуктов сгорания в смесь топлива с воздухом — в цилиндре двигателя произойти не может. Продукты сгорания, расширившись и совершив работу, выбрасываются в атмосферу, а на их место поступает новая порция рабочей смеси. Таким образом, здесь круговой цикл прерывается. [c.226]

Учебник Брандта содержит следующие главы (ч. 1 — Основные законы. Газы) два закона термодинамики идеальные газы воздушные тепловые и холодильные машины двигатели внутреннего сгора- [c.193]

Книга состоит из двух частей первая посвящена технической термодинамике, вторая—теплопередаче. В первой части рассматриваются основные понятия, первое и второе начала термодинамики, термодинамические процессы идеальных и реальных газов, циклы двигателей внутреннего сгорания, паротурбинных установок и компрессоров, процессы истечения газов. Во второй части освещены вопросы переноса теплоты теплопроводностью, конвекцией и излучением, метод подобия и основы теплового расчета теплообменников. При изложении материала авторы старались обращать особое внимание на физическую сущность изучаемых явлений, формировать у учащихся научное понимание основ теплотехники и прививать им практические навыки в решении задач прикладного характера. При этом авторы исходили из того, что изучение теоретических основ теплотехники должно предшествовать изучению специальных курсов, посвященных парогенераторам, паротурбинным установкам, автоматизации тепловых процессов, эксплуатации теплоэнергетических установок. [c.3]

Газовая турбина, как и двигатель внутреннего сгорания, использует в качестве рабочего тела идеальный газ — продукты горения топлив. Она не имеет недостатков д. в. с., обусловленных возвратно-поступательным движением поршня. [c.224]

В тех случаях, когда водяной пар встречается как составная часть газовых смесей, образующихся в результате сгорания топлива в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания или в топках котлов, где он имеет высокую температуру и малое давление, его обычно считают идеальным газом. [c.29]

Двигателями внутреннего сгорания (ДВС) называются поршневые тепловые машины, предназначенные для преобразования тепловой энергии топлива, сгорающего внутри рабочего цилиндра, в механическую. Двигатели внутреннего сгорания нашли широкое применение на судах речного и морского флота, в авиации, на железнодорожном транспорте, в сельском хозяйстве и др. Под теоретическим циклом ДВС понимают замкнутый процесс изменения состояния рабочего тела, в результате которого происходит превращение тепловой энергии в механическую. Для термодинамического анализа циклов ДВС в качестве рабочего тела принимают идеальный газ, количество которого в любой момент остается постоянным, а все процессы цикла обратимыми. Циклы ДВС различают по характерному признаку процесса, в течение которого к рабочему телу подводится тепло цикл с подводом тепла при [c.175]

Как было указано в главе I (раздел первый), различают два Бида рабочих тел идеальные и реальные газы. Соответственно этому различают тепловые двигатели, в которых рабочим телом служат продукты сгорания топлив (идеальный газ), и двигатели, в которых рабочим телом служит водяной пар в таких состояниях, в которых его рассматривают как реальный газ. В каждой из этих групп двигатели классифицируют по способу превращения тепла в работу. При этом может быть три принципиально отличающихся друг от друга способа поршневой, при котором рабочее тело, изменяя свое состояние, приводит в движение поршень, совершающий возвратнопоступательные движения если в таких двигателях в качестве рабочего тела используют идеальные газы, их называют двигателями внутреннего сгорания, если используют водяной пар — паровыми машинами-, турбинный, при котором рабочее тело, расширяясь, приобретает большую кинетическую энергию и передает ее лопаткам, насаженным на диск, сидящий на валу если в таких двигателях в качестве рабочего тела используются продукты сгорания топлива, их называют газовыми турбинами, если же используется водяной пар,— паровыми турбинами-, реактивный, при котором, как ив предыдущем случае, рабочее тело приобретает большую кинетическую энергию, за счет которой создается реактивная сила (тяга), используемая для приведения в движение аппарата, в котором находится рабочее тело (снаряд, самолет, автомобиль и пр.). Такие устройства получили название реактивных двигателей. В качестве рабочего тела в них используются лишь продукты сгорания топлива. [c.160]

Широкое распространение в авиации, на транспорте и отчасти в энергетике в настоящее время получили газовые турбины. В них, как и в двигателях внутреннего сгорания, рабочим телом служит идеальный газ—продукты сгорания топлива. Газовые турбины имеют ряд преимуществ перед двигателями внутреннего сгорания в них отсутствуют инерционные усилия от возвратно-поступательных движений, они имеют меньший вес, большие удельные мощности и др. [c.176]

Задача 1. Двигатель внутреннего сгорания имеет к. п. д. 28% при температуре горения топлива 927 °С и температуре отходящих газов 447°С. На сколько процентов к. п. д. идеальной машины больше к. п. д. двигателя [c.148]

Использование идеальных циклов для анализа рабочих процессов поршневых двигателей внутреннего сгорания (д.в.с). Идеальные циклы, рассмотренные выше, основаны на следующих условиях рабочее тело— идеальный газ с постоянной, не зависящей от температуры теплоемкостью количество, состав и свойства рабочего тела за время цикла не меняются теплота к рабочему телу подводится от внешнего условного источника процессы сжатия и рас- [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]

В природе существуют, конечно, только реальные газы, а диапазон состояний, в котором возможно рассматривать газ как идеальный, определяется установленной практикой необходимой точностью термодинамических расчетов. Поэтому для каждого газа (воздух, углекислый газ, перегретый водяной пар и т. д.) существует область состояний, где газ можно рассматривать как идеальный. Так, в теории двигателей внутреннего сгорания, газовых турбин и в теории компрессоров рабочее тело (воздух или газообразные продукты сгорания топлива) рассматривают часто как идеальный газ, а в теории пароэнергетических установок рабочее тело — перегретый -водяной пар —. рассматривают как реальный газ. В то же время воздух в области [c.41]

Предложенные циклы принимаются идеальной абстракцией, к которой приближаются двигатели внутреннего сгорания с продолженным процессом расширения, как-то газовые турбины, двигатели с непосредственным воздействием давления газов на столб воды (например насосы типа Гёмфри). [c.465]

Современные двигатели внутреннего сгорания превращают в механическую энергию до 35—38% тепла сжигаемого топлива. Таких цифр не смогут дать (если учесть необходимое противодавление в теплофикационных паровых турбинах) даже лучшие парогазовые ТЭЦ с высоконапорными парогенераторами. Использование тепла, отдаваемого в зарубашечное пространство системы охлаждения, и установка котлов — утилизаторов тепла отходящих газов позволяют свести общие теплопотери до величины, характерной для современных ТЭЦ, имеющих турбины с противодавлением. В условиях, когда газообразное и жидкое топливо находит широкое применение в коммунальном хозяйстве, поршневые двигатели смогли бы оказаться идеальным силовым агрегатом для ТЭЦ. Но малая единичная мощность и ограниченный моторесурс препятствуют такому применению этих двигателей. [c.161]

Таким образом, техническая термодинамика рассматривает лишь такие процессы и наивыгоднейшее их комбинирование, при которых должен был бы работать двигатель внутреннего сгорания в идеальных условиях, чтобы дать наибольший рабочий эффект. При иссдеЖ Ва-НИИ циклш.во всех случаях принимается, что цикл осуществляется с 1 кг газа, и процессы горения топлива, осуществляемые в машинах, Б ициклах рассматриваются как процессы подвода к газу тождественного количества тепла. [c.108]

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — это тепловая машина, в которой подвод теплоты к рабочему телу осуществляется за счет сжигания топлива внутри самого двигателя. Рабочим телом в таких двигателях являются на первом этапе воздух или смесь воздуха с легковоспламеняемым топливом, а на втором этапе продукты сгорания. В таких двигателях рабочее тело можно рассматривать как идеальный газ. Ниже будут рассмотрены идеализированные циклы ДВС. [c.149]

Идеальный цикл такого двигателя, называемый циклом двигателей внутреннего сгорания с ггадводо м к газу теплоты при постоянном объе.ме, состоит из адиабатного сжатия рабочего газа, изохорного подвода к газу тепла, адиабатного расширения рабочего тела и изохорной отдачи рабочим телом теплоты. [c.454]

После завершения такта наполнения начинается такт сжатия. В действительных циклах двигателей внутреннего сгорания процесс сжатия рабочей смеси не является адиабатным вследствие теплообмена со стенками цилиндра. В первый период сжатия, когда температура смеси ниже температуры стенок, рабочая смесь получает тепло от стенок. Затем при дальнейшем сжатии и соответственно повышении температуры смеси она отдает тепло стенкам цилиндра. Кроме того, теплоемкость рабочей смеси двух- и трехатомных газов и паров горючего существенно зависит от температуры, в то время как при рассмотрении идеальных циклов теплоемкость рабочего тела принималась постоянной. Таким образом, действительный процесс сжатия смеси в цилиндре двигателя является сложным политропным процессом с переменным показателем политропы. Однако, практически допу--стимо рассматривать процесс сжатия как про- [c.445]

В газовой турбине, как и (В двигателе внутреннего сгорания, используется в качестве рабочего тела идеальный газ — продукты горения топлива. Газовая турбина не имеет недостатков двигателей внутреннего сгорания, обусловленных возвратно-лоступательным движением поршня. [c.144]

Характеристики состояд1ия. В локомотивных двигателях внутреннего сгорания рабочим телом служат воздух и продукты сгорания топлива. При расчетах рабочих процессов двигателей считают, что воздух и продукты сгорания являются идеальными газами, т. е. у них отсутствуют силы сцепления между молекулами, а сами молекулы представляют собой материальные точки. Массу рабочего тела, участвующего в процессе преобразования энергии, измеряют в килограммах (О) или киломолях (М), при этом они связаны соотношением 0=тМ, где т — молярная масса, кг/кмоль. [c.148]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...