Движение газа под поршнем

Движение газа под действием кратковременного удара. Представим себе полупространство ж > О, занятое идеальным газом с постоянной плотностью Ро и нулевым давлением. Полупространство X а О — пустое. Пусть, начиная с момента I = О, на наружную поверхность газа действует кратковременный импульс давления рл (t), например, газу дан толчок поршнем или в тонком поверхностном слое происходит энерговыделение. Иными словами, на поверхность в течение времени порядка т действует давление порядка П, так что Ри (t) = П / (i/t), где функция / характеризует форму импульса. [c.244]

Как мы видели в предыдущем параграфе, кинематика движения газа при обыкновенном взрыве совпадает с кинематикой движения газа перед поршнем и позади него, если поршень движется с постоянной скоростью, приобретаемой мгновенно. С этой точки зрения, обыкновенный взрыв тождествен движению поршня бесконечно малой массы, приобретающего заданную скорость под мгновенным действием заданной разности давления —р . [c.291]

Рассмотрим движение газа под действием выдвигающегося поршня. Пусть вначале покоящийся газ с постоянными плотностью, давлением и скоростью звука до, Ро, Со занимает полупространство х > О, слева ограниченное неподвижным поршнем, начальная координата которого [c.37]

Бесконечная труба перегорожена поршнем, по одну сторону от которого (.к < 0) в начальный момент времени находится газ под давлением ро, а по другую сторону (л > 0) — вакуум. Определить движение поршня под влиянием расширяющегося газа. [c.517]

Заметим теперь, что вследствие истечения газа из области 1 — 2 (рис. 3.2), расположенной позади фронта сильной волны сжатия, давление в этой области со временем убывает. По указанной причине ударная волна, возникшая в неподвижном газе под влиянием единичного сжатия (например, взрыва или смещения поршня), всегда более или менее быстро затухает. И только в том случае, когда источник возмущения не прекращает своего действия, можно получить незатухающую ударную волну. Обнаруженное выше свойство ударных волн распространяться со скоростью, большей, чем скорость звука, приводит к тому, что незатухающие ударные волны образуются перед телом только в тех случаях, когда движение происходит со сверхзвуковой скоростью. Например, при движении в газе с постоянной сверхзвуковой скоростью твердого тела перед последним образуется ударная волна постоянной интенсивности, которая движется с той же скоростью, что и тело. [c.118]

В поршневом компрессоре газ сжимается при движении поршня по направлению к днищу цилиндра сжатьи газ подается в резервуар высокого давления. Объем цилин дров 0,012 м . Определить частоту вращения вала компрессора п, с" , если на нагнетание воздуха в резервуар вместимостью 1,2 м до давления 4 МПа при температуре окружающей среды затрачено 10 мин, а начальное давление в резервуаре равно 0,8 МПа, температура и давление окружающей среды 10 °С и 0,1 МПа. [c.11]

Рассмотрим, например, что происходит в газе, находящемся в цилиндре под поршнем, при смещении последнего, т. е. при изменении объема газа. Движение поршня сопровождается совершением работы за счет энергии прилегающих к поршню слоев газа. [c.19]

Механическая работа обусловлена силовым воздействием одного тела на другое в процессе видимого движения (например, перемещение поршня под давлением газов в цилиндре двигателя). [c.5]

Новая идея возникла при проведении опытов по созданию вакуума в цилиндре под поршнем — предложение Галилея. Гюйгенс посоветовал на дне цилиндра взрывать порох, тогда при быстром движении поршня вверх под ним должно было получаться разрежение. После отвода части газов поршень падал бы вниз под атмосферным давлением. С этим устройством родились сразу два новых принципа — двигателя внутреннего сгорания и атмосферной паровой машины [c.92]

При ходе отбоя поршень перемещается в обратном направлении, при этом давление газа над поршнем уменьшается, а под поршнем увеличивается. При движении поршня вверх давление газа над ним увеличивается. Благодаря силам упругости газа движение поршня ограничивается. При движении поршня вниз происходит то же самое. [c.263]

Такт впуска начинается с движения поршня от в. м. т. и продолжается в течение 180° поворота коленчатого вала, пока поршень не достигнет н. м. т. К началу такта впуска в цилиндре находятся отработавшие газы под небольшим избыточным давлением (точка г на диаграммах). Перед началом такта впуска впускной клапан открывается. По мере удаления поршня от в. м. т. давление в цилиндре становится ниже атмосферного (линия га). Величина давления определяется рядом факторов сопротивлением впускного тракта, угловой скоростью коленчатого вала двигателя и т. п. Среднее давление впуска равно 70—95 кН/м . У дизелей оно немного больше, чем у карбюраторных двигателей. [c.23]

Второй такт происходит при движении поршня от ВМТ к НМТ (рис. 10,6). В результате выделения теплоты при сгорании топлива повышаются температура и давление внутри цилиндра. Под действием давления газов поршень перемешается вниз, совершая полезную работу. Расширение является основным процессом, протекающим за время второй половины оборота коленчатого вала, Как только поршень откроет выпускное окно, отработавшие газы под значительным давлением начинают выходить в атмосферу. К моменту открытия впускного окна давление внутри цилиндра снижается настолько, что становится возможным начать очистку цилиндра путем вытеснения отработавших газов свежим зарядом, подаваемым в цилиндр насосом. Этот процесс называется продувкой цилиндра. При продувке цилиндра осуществляется наполнение цилиндра свежим зарядом и выпуск отработавших газов. [c.20]

Шатун 3 служит для передачи силы давления газов от поршня на коленчатый вал, а при вспомогательных тактах — для передачи движения от коленчатого вала к поршню. Шатун состоит из стержня двутаврового сечения, верхней и нижней головок шатуна. Он изготовляется из хромистой стали, подвергается закалке и отпуску. Нижняя головка разъемная. Плоскость разъема сделана под углом 55° к оси шатуна. Это вызвано тем, что наружный диаметр нижней головки шатуна больше диаметра цилиндра и при [c.22]

В идеальном компрессоре при движении поршня слева направо (линия 4-1) через всасывающий клапан в рабочую полость цилиндра поступает газ под начальным давлением рь В крайнем правом положении поршня газ займет объем, равный Ух. Затем поршень, продвигаясь справа налево, сжимает газ до давления ра и объема У (линия 1-2). Продолжая продвигаться влево, поршень выталкивает сжатый газ (линия 2-3) через нагнетательный клапан в газосборник. Линия 3-4 соответствует мгновенному падению давления при начале движения поршня из левого положения в правое. [c.239]

Под давлением расширяющихся газов поршень перемещается от в. м. т. к н. м. т., совершая рабочий ход (рис. 7, в). При этом оба клапана остаются закрытыми. В конце рабочего хода открывается выпускной клапан 2 и отработавшие газы под избыточным давлением интенсивно выходят в атмосферу. Такт выпуска, как и у карбюраторных двигателей, совершается при движении поршня от н. м. т. к в. м. т. В течение этого такта поршень вытесняет из цилиндра остатки отработавших газов (рис. 7, г). [c.25]

Такт впуска начинается с момента открытия впускного клапана при движении поршня от в.м.т. и продолжается до поворота коленчатого вала на 180°, т. е. до момента закрытия впускного клапана. К началу впуска в цилиндре находятся отработавшие газы под небольшим избыточным давлением (точка 7 на диаграмме). При перемещении поршня от в.м.т. в цилиндр начинает засасываться воздух, а давление становится равным 0,08—0,09 МПа. Свежий заряд воздуха перемешивается с остатками отработав- [c.120]

Такт впуска начинается с. момента открытия впускного клапана при движении поршня от в. м. т. и продолжается до поворота коленчатого вала на 180°, т. е. до момента закрытия впускного клапана. К началу впуска в цилиндре находятся отработавшие газы под небольшим [c.111]

Работа является формой передачи упорядоченного, организованного движения, ибо при совершении работы все частицы тела движутся организованно, в одном направлении. В этом можно убедиться на примере совершения работы газом при расширении. Молекулы газа, находящегося в цилиндре под поршнем, пребывают в непрерывном хаотическом, неупорядоченном движении. Однако когда газ начинает перемещать поршень, т. е. совершает механическую работу, то на беспорядочное движение молекул газа накладывается организованное движение все молекулы наряду с беспорядочным перемещением получают некоторое смещение в направлении движения поршня. [c.11]

Пусть в некоторой трубе находится газ под давлением ро при температуре и плотности ро. В начальный момент газ примем покоящимся, что соответствует случаям, встречающимся в газодинамических лабораториях. Нели в некоторый момент поршень, находящийся в некотором сечении, начнет двигаться, то, очевидно, газ устремится за ним, и в газе за поршнем возникнут волны разрежения. Исследуя уравнения движения газа, можно показать существование системы волн разрежения и рассчитать параметры состояния газа на указанной системе непрерывных волн разрежения. В дальнейшем мы будем считать, что в поперечном сечении трубы скорость и физические параметры газа постоянны, что, вообще говоря, выполняется не точно вследствие наличия пограничного слоя у стенки трубы. Но из-за малости толщины пограничного слоя его влиянием можно пренебречь. [c.266]

Теория пневматических приводов машин начала развиваться сравнительно недавно, что объясняется сложностью процессов, протекающих в этих приводах. Динамический анализ, а тем более синтез, типового пневматического устройства — основного элемента пневматического привода — является трудной задачей, так как движение твердого тела (поршня, мембраны, сильфона) должно рассматриваться как следствие газо- и термодинамических процессов, характеризующих перемещение потоков воздуха. В свою очередь, эти процессы обусловливаются весьма разнообразными, сложными и недостаточно изученными явлениями. Исследуя эти явления, необходимо учитывать сжимаемость воздуха, а также неравномерность перемещения механических частей устройства под действием сил, изменяющихся в процессе движения рабочего органа сил трения, нагрузки, веса и т. д. [c.5]

В приложениях часто встречается такой вид движения, когда под действием некоторого локализованного во времени и пространстве возмущения покоящегося газа с данными параметрами рь р1 формируется ударная волна, которая затем распространяется до бесконечности. При этом ввиду прекращения внешнего воздействия движение ударной волны происходит так, что ее амплитуда, вообще говоря, убывает и стремится к нулю при t — сю. Например, такое движение может быть произведено поршнем, который, начиная с момента времени t = О, движется с постоянной скоростью, а затем в момент времени > О внезапно останавливается и покоится при i > to. Оно может быть вызвано также взрывом, когда при t ---- О в области г < го возникает высокое давление ро > Рь которое при 4 > О производит, в результате распада разрыва на границе г = го, уходящую от центра взрыва ударную волну. [c.191]

После запуска масло из магистрали двигателя через золотник 26 по каналу 27 поступает к поршню 28 дополнительного регулятора качества смеси. При движении вниз поршень через пружину 29 и шток 21 перемещает вильчатый рычаг 17 вниз, соединяя ролик 20 с- профилем бедной смеси кулачка 11. Поворот вильчатого рычага приводит к перемещению реек топливного насоса и плунжеров на уменьшение подачи топлива. Золотник 26 при помощи штока 30 и эксцентрика 31 соединен с валиком 13 управления. Поворот валика управления на увеличение мощности приводит к перемещению золотника влево и к перекрытию канала 27. Поворот валика управления на угол около 70° от положения малого газа приводит к полному перекрытию канала 27 и к открытию канала на слив масла из-под поршня 28. Под действием пружины 32 поршень займет крайнее верхнее положение, а пружины топливного насоса повернут рейки и плунжеры топливного насоса на увеличение подачи топлива. Поворот вильчатого рычага обеспечивает богатую смесь на повышенных режимах работы двигателя. [c.413]

Рис. 20. Схема системы, в которой учет теплового движения поршня, обеспечивающего постоянное давление в цилиндре, упрощает решение вопроса об изотермических флуктуациях объема находящегося под поршнем газа

В начале открытия впускных окон потоки поступающего в цилиндр воздуха интенсивно движутся к головке (крышке) цилиндра вдоль его стенки, на которой расположены впускные окна. По мере движения поршня к н. м, т. поток воздуха отклоняется от стенки и направляется к противоположной стороне цилиндра. Позади основного потока образуется вихревой поток, движущийся против часовой стрелки, если считать, что впускные окна расположены слева, как показано на схеме 1. При дальнейшем движении поршня основной поток изменяет направление в сторону выпускных окон. Когда поршень достигает н. м. т., образуется почти плоский поток, так как перетекание воздуха от впускных окон к выпускным происходит по наиболее короткому пути. При движении поршня к в. м. т. основным остается этот поток, имеющий форму дуги, степень выгнутости которой меняется под указанным потоком происходит вращательное движение газов. [c.89]

Рис. 21. К вопросу о движении газа в цилиндре под действием перемещения поршня

В. Б. Адамский и Н. А. Попов (1959) рассмотрели задачу более общую, чем задача о кратковременном ударв. В этой задаче газ граничит не с пустотой, а с поршнем, давление на котором спадает по степенному закону. Ими показано, что при достаточно быстром законе падения давления наличие поршня не влияет на распространение ударной волны. Задачу об автомодельном движении газа под действием поршня, давление на котором меняется по степенному закону, рассматривала также Н. Л. Крашенинникова [c.246]

НИЯ газа под поршнем, результате чего произойдет бы-етрое расширение газа, сопровождающееся понижением его температуры. Кроме того, при быстром движении поршня часть механической энергии вследствие трения расходуется на нагревание окружающей среды. Сжимая газ так же быстро до прежнего объема, мы в связи с потерей части энергии не можем уже вернуть его в первоначальное состояние. В этом случае также непосредственно под поршнем давление будет больше чем во всем объеме, и равновесие системы нарушится. Можно сказать, что всякий равновесный процесс обратим, всякий неравновесный процесс обязательно необратим. [c.44]

В частности, газ может граничить не с пустотой, а с порпшем , давление на котором спадает по достаточно быстрому степенному закону. Искажение состояния движения в области между границей и о-линией, связанное с присутствием поршня, не влияет на движение правее ц-линии и на закон распространения ударной волны, если только давление на поршне спадает достаточно быстро. Это показано в работе В. Б. Адамского и Н. А. Попова [18]. В этой работе, а также в работе Н. Л. Крашенинниковой [19], рассматривалась автомодельная задача о движении газа под действием давления на поршне, изменяюш егося по степенному закону. [c.647]

Существенным недостатком двигателей внутреннего сгорания являются возвратно-поступательное движение поршня н наличие больших инерционных усилий, что не позволяет создавать поршневые двигатели больших мощностей с малыми габаритными размерамй и массой. В газовой турбине, как и в двигателе внутреннего сгорании, рабочим телом являются продукты сгорания жидкого или газообразного топлива, но возвратно-поступательное движение заменено вращательным движением колеса под действием струи газа (рис. 7.3, а). Кроме того, в турбине осуществляется полное адиабатное расширение продуктов сгорания до давления наружного воздуха, с чем связан дополнительный выигрыш работы (ил. 4 414 на рис. 7.3, б). Это обстоятельство, а также ротационный принцип работы газотурбинного двигателя позволяют выполнять его быстроходным, с высокой частотой вращения, большой мощности в (Отдельном агрегате при умеренных размерах и небольшой массе. [c.115]

При расширении газа, когда лоршень перемещается вверх, ближайшие к поршню молекулы газа отдают часть своей кинетической энергии поршню, а при движении поршня вниз, наоборот, получают некоторую избыточную кинетическую энергию по сравнению с молекулами внутренних слоев. Вследствие этого в слое газа под движущимся поршнем кинетическая энергия молекул, а следовательно, и температура и давление, а также плотность газа будут иметь иные значения, чем внутри цилиндра, т. е. газ окажется неоднородным. Возникновение неоднородности вызовет внутри газа ноток энергии в таком направлении, при котором эта неоднородность уменьшается. Действительно, молекулы газа постоянно сталкиваются, причем каждые две сталкивающиеся молекулы в результате соударения обмениваются кинетическими энергиями. Благодаря соударениям молекул, находящихся под движущимся вверх поршнем, с молекулами более глубоких слоев, обладающими большей энергией, энергия первых молекул будет возрастать. Наоборот, молекулы, находящиеся под движущимся вниз поршнем, будут при столкновении передавать избыточную энергию другим молекулам, в результате чего подводимая от поршня к газу энергия будет постепенно распределяться между всеми молекулами газа. [c.19]

Принцип действия поршневого компрессора таков (рис. 5.8) при движении поршня слева направо давление в цилиндре становится меньше давления р, и под действием разности этих давлений открывается всасывающий клапан. Цилиндр заполняется газом. Всасывание изображается на индикаторной диаграмме линией47. При обратном движении поршня всасывающий клапан закрывается, и газ сжимается по линии 12. Давление в цилиндре увеличивается до тех пор, пока не станет больше рг. Под действием разности этих давлений открывается нагнетательный клапан, и газ выталкивается поршнем в сеть (линия 23). Затем нагне- [c.56]

Почти все установки силового газа работают под разрежением, создаваемым всасывающим действием поршня двигателя. Работа под давлением ведётся при комбинированном получении отопительного и силового газа и при газификации топлива с большим сопротивлением слоя (мелкий антрацит) во избежание создания большого разрежения в очистительной аппаратуре. Работа под разрежением имеет следующие преимущества в помещении цеха отсутствует выделение газа из аппаратуры удаление золы из газогенераторов с про-тивоточным движением и загрузка газогенераторов с прямоточным движением газа и топлива может производиться на ходу без опасения присоса воздуха к газу. [c.432]

Итак, задача обтекания заостренного тела в гиперзвуковом приближении оказывается равносильной задаче о неустановившемся движении газа, возникающем под действием поршня, вдвигающегося в покоящийся газ по заданному закону (И) и порождающего впереди себя ударную волну. В этом смысле говорят о поршневой аналогш1 (или поршневом приближении) при гиперзвуковом обтекании тонких тел. Эта аналогия поясняется на рис. 1, где выделена полоса, играющая роль трубы, в которой по состоянию 1 распространяется ударная волна (элемент головного скачка), когда поршень (элемент поверхности тела) вдвигается в газ 1. При этом полоса считается неподвижной, а тело — движущимся в отрицательном направлении оси х со скоростью ( . Можно показать (см. [11]), что поршневая аналогия справедлива не только для плоскопараллельного обтекания, но также и в общем случае пространственного обтекания с большим числом Маха тонкого тела сложной конфигурации. При этом требуется выполнение только одного условия всюду в потоке параметр К конечен и имеет порядок единицы. [c.312]

Если неравновесность вызвана отсутствием механического равновесия (P pF), поршень будет двигаться ускоренно. Быстрое движение поршня вызывает появление вихрей в газе, затухающих под действием внутреннего трения, в результате чего часть работы расширения опять превращается в теплоту б< тр. Работа против внешней силы снова получается меньше, а возрастание энтропии — больше, чем в равновесном процессе с тем же количеством теплоты 6д. [c.27]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...