Термодинамические циклы поршневых двигателей

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]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ [c.139]

В следующей работе Теоретические основы исследования динамики тепловыделения (глава монографии Индикаторная диаграмма, динамика тепловыделения и рабочий цикл быстроходного поршневого двигателя . Изд-во АН СССР, 1960) дается наиболее полное изложение вывода и интерпретации уравнения Б. С. Стечкина. Впервые указывается, что является, подобно 1/Т, интегрирующим множителем уравнения первого закона термодинамики и функция f v dQ, подобно энтропии, есть однозначная функция состояния. Использование этой функции для анализа термодинамического цикла поршневых двигателей особенно удобно, так как объем рабочего тела — основной его внешний параметр (параметр, изменение которого определяется внешней средой). [c.311]

В первом разделе учебного пособия изложены основные законы термодинамики и их приложения к расчету свойств газов и термодинамических процессов. Последовательно рассмотрены первое начало термодинамики, параметры состояния и уравнения состояния газа, теплоемкость газа, второе начало термодинамики. Дан термодинамический анализ теоретического цикла Карно, термодинамических циклов поршневого двигателя внутреннего сгорания и газотурбинного двигателя. [c.2]

Термодинамический цикл поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при постоянном объеме [c.106]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕИ 1. Понятие о термодинамических циклах [c.39]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ [c.13]

Рис. 12. 22. Термодинамические циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания.

В этом параграфе сравниваются циклы поршневых двигателей по термодинамическому совершенству превращения подведенной теплоты в работу, т. е. сравниваются величины термических КПД циклов при некоторых одинаковых условиях. Независимо от методов сравнения условимся начальные параметры рабочего тела во всех циклах считать одинаковыми. [c.197]

В зависимости от рода применяемого рабочего агента тепловые турбины разделяются на газовые и паровые. В данном параграфе рассмотрим газовые турбины. Для изучения термодинамического цикла газотурбинного двигателя вводятся, как и для цикла поршневых двигателей, некоторые допущения, заключающиеся в следующем. [c.175]

Третье издание учебника имеет следующее построение курса. Часть первая Основные законы термодинамики . Гл, 1 Введение гл, 2 Первое начало термодинамики гл. 3 Второе начало термодинамики (сущность второго начала термодинамики интегрирующий делитель для выражения элементарного количества тепла энтропия аналитическое выражение второго начала термодинамики полезная внешняя работа термодинамические потенциалы и характеристические функции тепловая теорема Нернста дифференциальные уравнения термодинамики в частных производных статистическое толкование второго начала термодинамики) гл. 4 Термодинамическое равновесие гл. 5 Термодинамические процессы гл. 6 Газы и их смеси гл. 7 Насыщенные влажные и перегретые пары гл. 8 Течение газов и паров гл. 9 Общий термодинамический метод анализа циклов тепловых двигателей . Часть вторая Рабочие циклы тепловых двигателей . Гл. 10 Сжатие газов и паров гл. 11 Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания гл. 12 Циклы газотурбинных установок и реактивных двигателей гл. 13 Циклы паросиловых установок гл. 14 Циклы холодильных машин гл. 15 Термодинамические принципы получения теплоты гл. 16 Термодинамика химических реакций . [c.349]

Вследствие этого в качестве прототипа термодинамического цикла комбинированного двигателя с постоянным давлением перед турбиной принимают цикл, состоящий из 1) цикла поршневой части а"сг гЬ"а", в котором подвод теплоты может происходить при постоянном объеме (сг ) и (или) при постоянном давлении г г), а отвод теплоты — при постоянном объеме Ь"а") — так называемого нормального цикла 2) цикла лопаточных машин a a"fga с подводом теплоты при постоянном давлении (а 7)5 причем количество теплоты, подведенное в этом цикле, равно количеству теплоты, отведенному из цикла поршневой части комбинированного двигателя Ь"а"), а отвод теплоты (удаление рабочего тела в действительном цикле) производится при постоянном давлении ga ), [c.12]

Основными термодинамическими признаками различия поршневых ДВС и газотурбинных двигателей — ГТУ и РД являются особенности осуществления, в них круговых процессов. В поршневых двигателях основные процессы цикла (сжатие подвод теплоты, расширение) последовательно происходят в одном и том же замкнутом пространстве (система цилиндр — поршень), а в газотурбинных двигателях те же процессы непрерывно осуществляются в потоке рабочего тела, проходящего через отдельные последовательно расположенные элементы двигателя (компрессор, камера сгорания, турбина). [c.132]

С созданием паровых турбин паровые поршневые машины практически полностью пере- стали использоваться, поэтому их работа здесь не рассматривается. Однако необходимо от-> метить, что существуют мнения о возможности их применения в качестве автомобильного двигателя, Турбина позволила перейти на более высокие температуры, а соответственно повысить КПД и производительность. В конце XIX — начале XX вв. в условиях интенсивного развития техники применение турбин совершило переворот в области создания корабельных двигателей и в энергетике. Несколько позднее появилась новая отрасль промышленности — авиация, которая также остро нуждалась в, легких и мощных двигателях. Паровая турбина в этом случае не могла стать выходом из положения большая масса, большие расходы воды и топлива, необходимость конденсации отработанного пара, медленный темп изменения частоты вращения делали ее непригодной для авиации. Эти требования и проблемы привели к созданию высокоскоростной авиационной газовой турбины. Недавно были сделаны попытки использовать газовую турбину в качестве автомобильного двигателя. Процессы, протекающие в газовой и паровой турбинах, существенно отличаются. Рассмотрим термодинамический цикл газовой турбины, а затем особенности ее влияния на окружающую среду. [c.76]

Анализ эффективности термодинамических циклов проведем для наиболее распространенных тепловых машин поршневых, газотурбинных и реактивных двигателей, паросиловых и холодильных установок. [c.108]

Как и в случае поршневых двигателей, при анализе термодинамического цикла газотурбинной установки делаются следующие допущения [c.256]

Тепловые схемы и энергетическое оборудование электростанций с поршневыми двигателями внутреннего сгорания значительно проще, чем на паровых электростанциях, так как термодинамический цикл таких станций осуществляется на готовом рабочем теле (жидком топливе или горючем газе) и нет необходимости в установке специальных агрегатов для приготовления рабочего тела, аналогичных по назначению паровым котлам. [c.165]

Эффективность и степень совершенства любого термодинамического цикла определяется значением термического к.п.д. цикла. Следовательно, чтобы узнать, какой из двух сравниваемых циклов является лучшим, необходимо сравнить их к.п.д. Но для этого при шлось бы вычислять значения к.п.д. этих циклов. Допустим, мы хотим сравнить циклы различных поршневых двигателей. Обратившись к формулам (8.6), (8.20) и (8. 31), видим, что юп.д. циклов изменяются с изменением характеристик в, р и X, и чтобы вычислить к.п.д. и сравнить их, необходимо принять некоторое количество одинаковых условий. [c.195]

Как и в случае поршневых двигателей, при построении термодинамического цикла газотурбинной установки делают соответствующие допущения, позволяющие представить цикл в ри- и Гх-диаграммах. На рис. 6. 12 в этих [c.114]

Эти циклы в основном охватывают все возможные термодинамические схемы работы силовых установок, состоящих из нагнетателя, холодильника, поршневого двигателя внутреннего сгорания, промежуточной камеры сгорания и газовой турбины. [c.48]

Расчетные исследования термодинамического цикла с дополнительным подводом тепла (при постоянном давлении) перед турбиной, а таклсе методика расчета температуры газов после поршневого двигателя даны в главе П. [c.192]

Термодинамическим циклом поршневого двигателя считают замкнутый контур A Z ZEA. В связи с тем, что в пределах этого цикла камера сгорания условно изолирована, масса рабочего тела (газа) остается постоянной. Тогда абсолютный объем W пропорционален удельному объему w, поэтому можно считать, что ось W совпадает с осью w. Таким образом, на рис. 9.1, а построена pw-диаграмма поршневого двигателя. На рис. 9.1, 5 показана ЛУ-диаг-рамма для этого же цикла, причем характерные точки на ней соответствуют одноименным точкам на 7 -диaгpaммe. ТЗ -диаграмма позволяет оценить эффективность работы двигателя, так как ее площади определяют разные виды энергии (см. подразд. 8.6). Например, площадь G Z ZEH пропорциональна теплоте, полученной от сжигания топлива Q,i. Площадь GAEH пропорциональна отведенной теплоте Q,2, т.е. теплоте, потерянной с выхлопными газами. Площадь замкнутой кривой A Z ZEA пропорциональна теплоте, потраченной для совершения работы в цикле. [c.110]

Для удобства уравнение (7) целесообразно представить и в несколько иной форме. Покажем это на примере упрощенной схемы рабочего цикла, приведенной на рис. 4. Здесь отличие от общей схемы (рис. 2) заключается в том, что сжатие от Уа до Ус происходит по адиабате, а отдача тепла внешней среде — по изохоре Ъ а. Эта схема более близка к обычным схемам термодинамических циклов поршневых двигателей. [c.284]

В 1960 г. вышла в свет книга Индикаторная диаграмма, динамика тепловыделения и рабочий цикл быстроходного поршневого двигателя , в которой дано наиболее полное изложение и интерпретация уравнения Стечкина. Постоянная величина, входяш,ая в формулу, является интегрируюгцим множителем уравнения первого закона термодинамики, а подынтегральная функция, подобно энтропии, есть однозначная функция состояния. Использование этой функции для анализа термодинамического цикла поршневых двигателей особенно удобно, так как она содержит основной внешний параметр — объем рабочего тела, изменение которого определяется внешней средой. В частности, показано, что известные уравнения термодинамического к. п. д. различных циклов получаются непосредственно из уравнений Стечкина и известных термодинамических соотношений между законом ввода тепла и изменением состояния рабочего тела. [c.413]

Термодинамический цикл поршневого двигателя внутреннего сгорания (ПДВС) представляет собой повторяющуюся замкнутую последовательность обратимых термодинамических процессов, каждый из которых приближенно отражает известные из опыта особенности реальных процессов, происходящих в работающем двигателе. [c.144]

Термодинамическое исследование циклов поршневых двигател показало, что подвод тепла при постоянном объеме более рацк нален, чем при постоянном давлении, так как при одинаковой ст [c.214]

По термодинамическому признаку поршневые двигатели внутреннего сгорания делятся на три группы двигатели, работаюшие по циклу е—V (см. рис. 11.3), принято считать, что по этому циклу работают карбюраторные и разовые двигатели двигатели, работающие по циклу Е—р (см. рис. 11.4), принято считать, что по этому циклу работают компрессорные дизели с пневматическим распыливанием топлива двигатели, работающие по циклу Е—Ур (см. рис. 11.5), принято считать, что по этому циклу работают бескомпрессоркые дизели с механическим распыливанием топлива. [c.248]

Наполнение и продувка цилиндра. Для осуществления рабочего цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания необходимо удалить из цилиндра продукты сгорания после завершения процесса расширения и заполнить цилиндр к началу сжатия свежим зарядом воздуха. Выше (см. гл. 1) были рассмотрены качественные особенности протекания процессов очистки цилиндра от продуктов сгорания и наполнения его воздухом. В термодинамическом расчете рабочего цикла принимают, что конец наполнения и начало сжатия у четырехтактного двигателя соответствуют. положению поршня в н. м. т., а у двухтактного — положению поршня в момент закрытия органов газораспределения (рис. 106, точки а). Принятые положения объясняются особенностями процессов газообмена двигателей. У четырехтактных двигателей впускной клапан обычно также закрывается с запаздыванием после н. м. т. Однако при закрытии впускного клапана в процессе сжатия, когда поршень движется от н. м. т. к в. м. т., проходное сечение клапана быстро уменьшается. Поэтому условно принимают, что он закрывается в н. м. т. У двухтактного двигателя значительная доля хода поршня затрачивается на процессы газообмена. Поэтому фактичес- [c.160]

Как и в случае поршневых двигателей, при анализе термодинамического цикла газотурбинной установки делаются следующие допущения а) предполагается, что сжатие рабочего вещества в компрессоре и его расширение в турбине происходят ибрятимо (обычно сжатие считают либо адиабатическим, либо изотермическим) б) процесс сгорания топлива заменяется обратимым изобарическим процессом подвода тепла к неизменному рабочему телу в) условно предполагается, что отработавшее рабочее веществе не выбрасывается в атмосферу, а приводится к первоначальному состоянию путем изобарического охлаждения. [c.391]

Все разобранные схемы составлены применительно к использованию турбомашин, но с достаточным основанием могут характеризовать и установки с поршневыми двигателями или генераторами газа. Так, в схеме по рис. 1-3, е паросиловая часть установки сохранит все свои характеристики, если утилизируемые отработавшие газы будут поступать не из ГТУ, а из глушителя двигателя внутреннего сгорания. Установка с использованием в паровой турбине пара, генерируемого в зарубашечном пространстве дизеля, совершает термодинамический цикл, сходный с циклом парогазовых установок по схеме рис. 1-3, б. Камеру сгорания в схемах с предвключенными газовыми турбинами (рис. 1-3, г) можно заменить свободнопоршневыми генераторами газа. [c.24]

Как мы видели на примере простой паровой установки, обоснованием использования общего к. п. д. [т]о = Wnet/ V = = W net/(—АЯо)] служит наличие связи между т]о, Т1в и ti y, которая определяется равенством (17.23). Такое обоснование не удается найти в случае энергетической установки внутреннего сгорания с разомкнутым циклом, как, например, поршневой двигатель внутреннего сгорания или газотурбинная установка с незамкнутым циклом типа используемых в реактивных двигателях самолетов. В таких установках нет термодинамического цикла, что справедливо и для водородно-кислородного топливного элемента. Несмотря на это, их также часто характеризуют с помощью коэффициента т]о. Объясняется это простотой определения —АЯо с помощью калориметрических экспериментов, в то время как при использовании рационального к. п. д. требуются сведения о величине —AGo, определить которую значительно труднее. Для поршневого двигателя внутреннего сгорания в зависимости от его конструкции величина т]о достигает 25—35% при полной нагрузке. [c.307]

Индикаторные диаграммы термодинамических циклов двигателей внутреннего сгорания (рис. 8) различаются между собой по характеру процессов сообщения теплоты. В современных поршневых двигателях в зависимости от характера выделения теплоты при сгорании топлива рабочие циклы приближаются к термодинамическим циклам с сообщением теплоты С) или при постоянном объе- [c.28]

Рпс. 82. Термодинамический поршневой двигатель п пдеальный обобщенный цикл двигателей внутреннего сгорания (смешанный цикл) [c.137]

Эти два цикла в основном охватывают термодинамические схемы всех современных поршневых двигателей внутреннего сгорания, работающих без наддува. По смешанному циклу рассчитываются дизели, а по пзохорному — калоризаторные двигатели и все двигатели с искровым зажиганием. [c.40]

На фиг. 9 приведены в координатах V — р и 5 — Т диаграммы смешанного термодинамического цикла. Линиями обозначены а — с — адиабатное сжатие в цилиндре поршневого двигателя с — г — подвод тепла Ql при постоянном объеме г — г — подвод тепла Qпри постоянном давлении 2 — Ь — адиабатное расширение в цилиндре двигателя Ь — а — отвод тепла Рг при постоянно.м объеме. [c.40]

Термодииамичеекие циклы, как прототипы действительных циклов двигателей внутреннего сгораиия, различаются между собой по характеру процессов сообщения теплоты и отдаче ее холодному источнику. В современных поршневых двигателях внутреннего сгорания в зависимости от характера выделения теплоты при сгорании топлива действительные циклы приближаются к термодинамическим циклам с сообщением теплоты при постоянном объеме (рис. 17, а) или при постоянном давлении (рис. 17, б) или, наконец, к смешанному циклу с подводом части теплоты при постоянном объеме Q и части теплоты при постоян- [c.39]

Обобщенный цикл. Придгенительно к поршневым двигателям моя но представить себе общий случай осуществления термодинамическою цпкла, изображенного па рис. 4 в координатах р — У и [c.15]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...