Расчет процессов сжатия и расширения

РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ СЖАТИЯ И РАСШИРЕНИЯ [c.16]

Ниже приведен расчет простого цикла со свободной силовой турбиной (см. рис. 6.7, схема 2). Предполагается, что охлаждающий воздух смешивается с газом и что через ТНД проходит весь расход. Расчет выполнен в двух вариантах с постоянными значениями теплоемкостей процесса сжатия и расширения (А) и с учетом их изменений (В). Для удобства упрощенных расчетов использован [c.199]

Объединенная диаграмма для пара и парогазовой смеси позволяет производить расчеты всевозможных процессов парогазовых смесей при больших концентрациях пара процессов сжатия и расширения, нагрева и охлаждения, процессов, сопровождающихся фазовыми переходами и без таковых, процессов смешения потоков парогазовых смесей или потока пара с парогазовой смесью и пр. В частности, с помощью такой диаграммы можно производить графический расчет парогазового эжектора. Подробно такая диаграмма рассматривается в гл. XII. [c.89]

Процессы сжатия и расширения газа. Требуюш иеся для практических расчетов основные свойства идеальных газов характеризуются законами Бойля—Мариотта и Гей-Люссака. По закону [c.61]

Приведенный расчет показывает, как сильно влияет необратимость процессов сжатия и расширения газа на к. п. д. и мощность газотурбинной установки. [c.133]

Применяемая методика расчета поршневых компрессорных машин, работающих как на сильно перегретых парах или газах, так и на парах рабочих веществ, близких к состоянию насыщения, базируется на использовании ряда интегральных величин. К их числу относятся коэффициент подачи, средние показатели политроп процессов сжатия и расширения, средние значения депрессий во всасывающих и нагнетательных клапанах и т. д. [7, 41, 48, 49, 50]. Такой полуэмпирический подход не позволяет увязать термодинамическую сущность процессов, протекающих в поршневом компрессоре, с явлениями теплообмена и газодинамикой процессов всасывания и нагнетания. [c.82]

Уточненный расчет процессов сжатия и горения—расширения, проведенный по методике, описанной в п. 7 настоящей главы, обосновал принятые при упрощенном расчете процесса сжатия пониженные значения среднего показателя политропы. В результате уточненного расчета процесса сжатия и горения-расширения установлено повышение относительных потерь тепла в стенки цилиндра на режиме холостого хода, обусловленное увеличением времени цикла и резким падением количества вводимого в цилиндр тепла. Относительные потери тепла в стенки при сжатии достигли = 0,20, а суммарные = 0,40. Значения этих величин для номинального режима составляют = 0,03 и Ше = 0,15. Максимальное значение индикаторного коэффициента выделения теплоты на номинальном режиме составляет Х1 0,9, а на режиме холостого хода = 0,60 (рис. 43), [c.84]

В теории Шмидта предусмотрен гармонический закон движения поршней, в качестве основных допущений приняты изотермичность процессов сжатия и расширения и идеальность регенерации. Таким образом, несмотря на то, что эта теория также идеализирована, она несомненно более реалистична, чем идеальный цикл Стирлинга. При разумном подходе к интерпретации полученных результатов теория Шмидта может быть полезна при расчете двигателей. [c.39]

В теории Финкельштейна один из предельных случаев — изотермический — полностью соответствует циклу Шмидта для других случаев, промежуточных и другого предельного адиабатного, Финкельштейном были выведены соответствующие уравнения. Теория легко поддается численному анализу с помощью стандартных методов расчета она существенно упрощается с введением предположения об адиабатных процессах сжатия и расширения. [c.46]

Давление газа. Давление в рабочей полости реального двигателя является сложной функцией термодинамических и динамических параметров. Определение точного закона его изменения связано с проведением сложных расчетов на ЭВМ. Однако использование в динамическом анализе зависимости изменения давления в идеальном цикле с изотермическими или другими процессами сжатия и расширения может служить благоприятным условием для последующего определения фазового угла смещения и амплитуды эквивалентной гармонической волны давления, вычисляемой следующим образом [c.207]

Диаграмма i — s позволяет производить расчеты процессов, связанных с расширением и сжатием влажного воздуха, увлажнением его, с впрыском в камеру сгорания или компрессор двигателя и т. п. [c.123]

Полученный нами результат позволяет рассматривать идеальный цикл двигателя внутреннего сгорания как состоящий из двух адиабат сжатия и расширения и двух кривых постоянного объема, по которым происходит сообщение и отнятие тепла. В дальнейшем мы будем давать основания для расчета авиационных двигателей, исходя главным образом из понятия об идеальном процессе. [c.162]

После этого приводятся примеры расчета по диаграмме Т — 5 изобарного и адиабатного процессов. Эти весьма важные данные для тех лет были новыми, впервые приводившимися в русских учебниках по термодинамике. В последнем параграфе этой главы рассматриваются воздущные холодильные машины. Автор сначала описывает схему устройства этих машин и принцип их работы. Затем рассматривается их цикл и выводятся формулы температур воздуха (после сжатия и расширения), количества отнимаемой теплоты, количества воздуха и значение холодильного коэффициента. [c.196]

Так же, как и при расчете процесса сжатия, для упрощения расчетов показатель политропы расширения принят постоянным и равным среднему значению за процесс расширения. Для карбюраторных двигателей он находится в пределах 2 = 1,25... 1,33, а для дизелей П2 = 1,22... 1,25. На эти значения влияют состав смеси, частота вращения колен- [c.147]

Вместо стеклянного газометра можно использовать устройство, показанное на рис. 11.25,6. Здесь газометром является металлический сильфон 2 диаметром 100 мм, сверху и снизу закрытый приваренными к нему крышками. Верхнюю крышку жестко закрепляют в штативе 9, нижнюю можно перемещать вверх и вниз, изменяя тем самым объем газометра. Перед приготовлением смеси нижнюю крышку опускают до предельного положения и закрепляют в штативе. Этим обеспечивается постоянство объема газометра, необходимое для приготовления смеси. Перемешивание смеси осуществляют периодическим сжатием и расширением газометра. В остальном процесс приготовления смеси и расчет концентрации соответствуют описанному выше. [c.298]

Расчет процесса всасывания производится до угла поворота коленчатого вала ф = 180°. При проведении расчетов по изложенной методике предполагается, что протечки через клапаны и кольца невелики и ими можно пренебречь. Это допущение позволяет рассчитывать процессы сжатия и обратного расширения как процессы с постоянным общим количеством рабочего вещества. Кроме того, давление во всасывающей и нагнетательной полостях рассматривалось как постоянное, хотя учет этих факторов возможен и не меняет принципиального содержания расчетов. [c.95]

Уточненный расчет процессов сжатия, горения и расширения. Расчет необходим для получения реального закона протекания давлений и температур от момента действительного начала сгорания (наступающего несколько ранее в. м. т.) до момента конца сгорания, наступающего на середине хода расширения. Полученные значения давления и температуры позволяют достоверно определить мощность, экономичность двигателя, его механическую напряженность, чего при упрощенном расчете получить невозможно. [c.54]

В основу уточненного расчета процессов сжатия, горения и расширения в цилиндре двигателя подобно уточненному расчету процессов газообмена (см. п. 6 настоящей главы) положено уравнение объемного баланса, предложенное проф. Н. М, Глаголевым [5], в форме [c.54]

Пусть, кроме того, известны потери на трение и общий внешний подвод тепла (например, из экспериментальных данных), благодаря чему мы знаем TDs. Предположим, что известна и работа трения. Последним предположением мы уже пользовались в гл. П при расчетах процессов расширения и сжатия в циклах. Там было введено понятие о политропном к. п. д. указанных процессов Tji,. Здесь тоже можно использовать взаимосвязь количества тепла TDs, подведенного вследствие трения и внешнего теплообмена, с работой vDp [c.175]

Результаты расчета изменения параметров потока при расширении насыщенного водяного пара в сопловой решетке с суживающимися каналами при синусоидальном законе изменения статического давления, обусловленного влиянием источника возмущения на выходе (вращающейся решетки или вращающихся стержней), показаны на рис. 5.24, а. Расчеты подтверждают, что интенсивность возникающих нестационарных ударных волн велика. При движении против потока в зоне уменьшающихся чисел М интенсивность волн постепенно снижается, а скорость движения возрастает. Возникновение нестационарной ударной волны соответствует моменту резкого увеличения давления за срезом сопла. При уменьшении давления на выходе внутри канала распространяется волна разрежения. Затем формируется новая волна сжатия, и процесс повторяется. [c.188]

Все приведенные выше соображения могут быть применены и в случае адиабатного процесса расширения. Поэтому вспомогательные линии служат для расчета адиабатных процессов не только сжатия, но и расширения. [c.148]

При приближенном рассмотрении процессов предполагается, что существенные изменения давления обусловлены трением в трубопроводах, дросселированием в регулирующих клапанах, а также сжатием или расширением в машинах, работающих на принципе истечения помимо этого учитывается, что изменение давления связано с заметным изменением плотности, что приводит к изменению объема всей среды или доли ее. Расчеты показывают, что эффект аккумуляции следует учитывать не только в больших резервуарах, но что нельзя также пренебрегать содержанием вещества и в трубопроводах. Зависимость между упомянутыми изменениями давления и плотности описывается уравнениями термодинамического состояния среды. И эту зависимость следует учитывать цри расчетах. Приведенный ниже вывод приближенных выражений передаточных функций основан на б а-лансе масс и давлений и на уравнениях термодинамического состояния. [c.42]

С помощью современных электронных индикаторов с пьезокерамическими датчиками, также неизбежно дает определенную погрешность в записи реальной зависимости давления от объема. Обращает на себя внимание хорошее совпадение линий всасывания. Может быть отмечено различие в характере линий сжатия и обратного расширения. Расхождение в характере линии сжатия может быть объяснено тем, что при расчете не учитывалось возможное попадание в цилиндр компрессора пара с включением капель неиспарившегося рабочего вещества. Такое попадание жидкого рабочего вещества наблюдалось авторами при высоких температурах кипения. Кроме того, плавный характер перехода одного процесса в другой на опытной диаграмме позволяет думать [c.101]

Однако исключение ступеней процессов расширения и сжатия не позволяет обеспечить расчетными методами необходимую и достаточную экономичность этих процессов. Проточные части машин и аппаратов при указанных условиях могут быть рассчитаны лишь путем обеспечения пропускной способности — по осевым составляющим скоростей течения и по расчетам площадей поперечного сечения потока, перпендикулярных оси ротора. Окружные составляющие указанных скоростей в таких расчетах совершенно не фигурируют, и полезная отдача механической энергии потока ротору никак не определяется. [c.7]

В связи с этим предлагаемые расчеты приходится выполнять, задаваясь по данным опыта завода-турбостроителя внутренними коэффициентами полезного действия отдельных стадий процессов расширения и сжатия в машинах и аппаратах тепловой схемы цикла. Используя экономические показатели, можно значительно улучшить заводские экспериментальные данные на основе обобщенного опыта и научно-исследовательских изысканий. [c.7]

Вычертив на основе приведенных расчетов диаметральные сечения (профили) проточных частей (на разных стадиях процессов расширения и сжатия рабочего агента), можно скомпоновать их в проточные части турбин и компрессоров проектируемой установки. Используя конструктивные формы и размерные соотношения агрегатов, подобных проектируемым, можно получить с достаточной степенью точности формы и габаритные размеры проектируемого агрегата. [c.13]

Прежде всего следует выполнить тепловые расчеты турбоагрегата на расчетном режиме, для которого проектировалась и тепловая схема установки. Из расчетов тепловой схемы надо взять параметры рабочего агента, находящегося перед машинами установки (турбинами и компрессорами) и за ними, и проверить, как в действительности будут осуществляться процессы его расширения и сжатия в машинах, спроектированных при расчетах цикла. [c.21]

В процессе течения через фиксированную проточную площадь F поток должен будет проходить ее в такой стадии своего расширения (сжатия), когда скорость его движения и его параметры будут соответствовать значению параметра МР (если в него вместо поперечной площади сечения потока подставить фиксированную площадь F). Такова основная задача теории лопаточных машин при их расчетах на переменных режимах. Следует признать, что предлагаемая расчетная методика вполне согласуется с указанными свойствами лопаточных машин. [c.22]

Расчет адиабатного процесса с учетом потерь выполняется следующим образом. При небольшом перепаде температур, как, например, в отдельной ступени турбины, следует отложить А5р, как в адиабатном процессе без потерь, а из конечной точки отложить величину потерь Q o , как в изобарном процессе. Потери откладываются от конечной точки процесса вверх, как в случае расширения, так и в случае сжатия. По своей сущности изложенный метод расчета адиабатного процесса с учетом потерь не отличается от подобного расчета по диаграмме i-s для водяного пара. [c.169]

На рпс. 4.24 отдельно показаны количества теплоты Qr для процессов сжатия и расширения. Если количество теплоты, выделяемое в двигателе при сжатии газа, равно количеству теплоты, поглощенному газом при расширении, то этот обмен теплоты можно считать внутренним процессом и не учитывать при расчете КПД. Воспользуемся далее этим условием. Тогда остается рассчитать только Qbi и Рвых- [c.78]

Истинное давление всасывания меньше Р1 примерно на 5 %. По тем же причинам линия выпус-каОСлежит выше линии давления Ра (в среднем на 3—5%). Вследствие обмена тепла между сжимаемым воздухом и стенками цилиндра линии сжатия ВС и расширения ВА отступают от политроп. Примерный вид линий расширения и сжатия дан на фиг. 4, изображающей энтропийную диаграмму реальных процессов сжатия и расширения. Как показывает линия ВС, сначала сжатие сопровождается отдачей тепла стенками, а затем обратно—стенки начинают поглощать теплоту. В линии расширения В А сначала происходит отдача тепла стенкам, а затем обратно—сильное нагревание расширяющегося газа. При применении политропы для расчета работы К. следует полагать для политропы расширения т = 1- -1,2, для политропы сжатия т = 1,4. Объемный кпд и коэфициент наполнения К. Вреди, пространство, понижение давления всасывания, нагревание воздуха во время всасывания и неплотности поршня и клапанов вызывают уменьшение количества действительно всасываемого воздуха против теоретического (равного полному объему цилиндра). Отнощение приведенного объема действительно-засасываемого воздузса к теоретически возможному называется коэфициентом наполнения К. и обозначается червз Д. Если обозначим вес засосанного за один ход воздуха [c.380]

Так как в адиабатном процессе s = onst, то адиабаты в этой диаграмме — линии, параллельные оси ординат. Это обстоятельство делает -диаграмму очень удобной для расчета процессов, происходящих в идеальных тепловых двигателях, так как процессы сжатия и расширения в них происходят без теплообмена с окружающей средой, т. е. по адиаба- те. На is-диаграмме часто наносят цветными линиями изохоры — линии и = onst. Пользуясь ими, можно определить значения о и р водяного пара для заданных параметров состояния., [c.35]

Давления р , ро , Рз должны быть нанесены на диаграмму (и считаться в случае аналитических расчетов) как полные давления (давления торможения с учетом теплового эквивалента кинетической энергии потока в соответствующ,их точках), поскольку по ним определяются изоэнтроиные теплоперепады сжатия и расширения, а следовательно, и действительные теплоперепады указанных процессов. В то же время давление р следует брать как статическое давление, так как кинетическая энергия потока в точке 4 (если имеется диффузор, то после него) дальше не используется и включается в значение энтальпии. [c.154]

В 1949 г. Н. М. Маркевич предложила другой метод динамического расчета пневмоустройства. В принятых автором допущениях ей удается решить задачу, не прибегая к численному интегрированию уравнений. Процесс сжатия или расширения в полости, так же, как и процесс истечения воздуха в рабочий цилиндр, принимаются изотермическими, масса поступательно движущихся частей механизма не учитывается. Рассматривается только время движения поршня теоретическое и экспериментальное исследование привода с тарельчатой резинотканевой мембраной проводится без учета ее жесткости. Сравнительный анализ расчетных и опытных данных показал положительные результаты. Как будет показано" ниже, "расчетные"уравнения Н. М. Маркевич получены нами как частный случай из общей системы динамических уравнений [59]. Этот метод можно применять для определения времени движения мембранных устройств, работающих до жесткого упора. [c.10]

Вместо стеклянного газометра можно использовать устройство, показанное на рис. 11-27,6. Здесь газометром является металлический сильфон диаметром 100 мм, сверху и снизу закрытый приварейными к нему крышками. Верхняя крышка закрепляется жестко В штативе, нижняя может перемещаться вверх и вниз, меняя тем самым объем газометра. Перед приготовлением смеси нижняя крышка опускается до прёд ельного положения и закрепляется в штативе. Этим обеспечивается постоянство объема газометра, необходимое для приготовления смеси методом парциальных давлений. Перемешивание смеси осуществляется периодическим сжатием и расширением газометра. В остальном процесс приготовления смеси и расчет концентрации соответствует описанному выше. При частичном использовании смеси избыточное давление в газометре поддерживается с. помощью сжатия сильфона. В этом отношении Схема с сильфонным газометром предпочтительнее, так как позволяет увеличить полезный объем смеси. [c.224]

Анализ индикаторной диаграммы карбюраторного д. в. с.., изображенной на рис. 11.3, показывает, что действительный никл является незамкнутым и необратимым и характер его протекания зависит от большого числа факторов (е. К, р и др.), исследование которых продолжается и в настоящее время. Для того чтобы выявить теоретические основы расчета д. в. с., необходимо отвлечься от сложных действительных схем и перейти к рассмотрению идеального теоретического цикла, целиком состоящего из обратимых процессов. Такой цикл представлен на рис. 11.4 в рс - и Гх-диаграммах. Поскольку в этом цикле участвует неизменное количество рабочего тела, то линии впуска и выпуска отсутствуют. Линии ас и zb являются соответственно адиабатами сжатия и расширения. Линии z изображают процесс подвода внешней теплоты при V onst, а линия Ьа — процесс отвода теплоты при v = onst. [c.153]

V — onst начальные параметры рабочего тела pi = 1 бар и Ti = = 300°К. Степень увеличения давления в адиабатном процессе сжатия — = 10 k = 1,4. Температура в третьей точке не должна превышать 1000°К. Рабочее тело — воздух теплоемкости постоянные расчет проводится на 1 кг рабочего тела. Определить параметры всех основных точек, работу расширения, сжатия и полезную, количество подведенной и отведенной теплоты, термический к. п. д. цикла. [c.293]

На рис. 11 дан график зависимости коэффициента fr для процесса расширения от функции На рис. 48 то же самое сделано для процесса сжатия. Производя расчеты цикла аналитическим методом, весьма удобно воспользоваться функциями Ч расш и если они хорошо табулированы (с достаточно практически мелкими интервалами отношения давлений), или вычерчены с безупречной точностью в виде кривых достаточно большого масштаба. [c.148]

В следующих 12 параграфах рассматриваются основные процессы изменения состояния насыщенного пара. Эти параграфы имеют наименования адиабата изменения смеси изменение степени сухости по адиабате опыты Гирна работа при адиабатическом расширении второй способ построения адиабаты для смеси эмпирическое уравнение адиабаты расширение и сжатие смеси при постоянной степени сухости теплоемкость сухого насыщенного пара при изменении по линии сухого насыщения нижняя предельная кривая предельные линии в координатах Т— изменение смеси при постоянном объеме расширение смеси по изодинаме. Метод расчета процессов в основном тот же, что и в других рассмотренных учебниках. Расчет адиабатного процесса проводится двумя методами (с использованием уравнений 52 = 51 и ри = С0П51). [c.134]

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]

Учитывая особенности предлагаемой нами методики проектирования проточной части турбин и компрессоров, необходимо несколько глубже разобраться в ее сущности. Определение проточных площадей в лопаточных венцах по осевым составляющим скоростей течения обеспечивает пропускную способность венцов. При этом следует выдержать принятые в начале расчетов внутренние к. п. д. ступеней процессов расширения и сжатия. Подбор облопатывания потом ведется тоже на основе принятых значений осевых составляющих скоростей потока и на основе принятых значений к. п. д. ступеней. Так же определяются и значения степеней реакции в ступенях машины. [c.21]

При растяжении (или сжатии) без изгиба суммарная деформация е равна г=а1Е+Ёр +ед+а1. Первое слагаемое в правой части соответствует упругой деформации, второе — быстрая (практически мгновенная) иластич. деформация в момент приложения нагрузки третье — деформация П., растущая со временем четвертое — температурная деформация а — коэфф. линейного расширения, t — разность темп-р). Величины в и в определяются различными физич. "процессами и потому их следует разграничивать. В условиях установившейся П. а, t, е от времени не зависят и потому rfe/rft== —dz ldx, т. е. со временем меняется лишь g. Расчеты па П. позволяют определять напряжения, деформации и время работы в условиях П., исходя из св-в данного материала, задаваемых или графически — кривой П., или нек-рыми хар-ками сопротивления П. Такие расчеты проводят Гл. обр. для стадии установившейся П., предполагая, что Spp ajE. Существуют расчеты на 11. для тонкостенных и толстостенных труб, пластин, вращающихся дисков, турбинных лопаток и диафрагм, фланцев, оболочек, пружин, валов и т. д. П. играет важнейшую роль для материалов паропроводов, паровых котлов, турбинных лопаток, частей атомных реакторов, ракет и др. деталей, длительно подвергаемых механич. и термич. нагрузкам и нагреву. Ввиду отсутствия в б. ч. случаев соответствия между кратковременными ( статическими ) испытаниями и испытаниями на П. оценка жаропрочных сплавов проводится в значит, море по их сопротивлению П. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...