Температура в камере в конце процесса сгорания

Температура в камере в конце процесса сгорания 177 [c.177]

Процессы сгорания в дизелях и карбюраторных двигателях различны. В карбюраторных двигателях засасывается в цилиндр и сжигается горючая смесь. К моменту воспламенения она хорошо перемешана, т. е. коэффициенты избытка воздуха — средний по всей камере сгорания и истинный в любой ее точке — почти равны между собой. В дизелях топливо впрыскивается в конце процесса сжатия, когда температура сжатого воздуха значительно превышает температуру самовоспламенения топлива (при давлении около 30 бар температура воздуха составляет примерно 700° С, что почти на 400° С превышает температуру самовоспламенения дизельного топлива). Однако впрыснутое топливо воспламеняется не мгновенно, а с некоторой задержкой, которую называют периодом задержки воспламенения. В течение этого периода топливо распределяется по камере сгорания, прогревается, перемешивается с воздухом и испаряется. Продолжительность периода задержки самовоспламенения составляет 15—20° поворота коленчатого вала и в основном определяется свойствами топлива, а также температурой и давлением воздуха, в который оно впрыскивается. [c.160]

При выходе из камеры сгорания рабочий агент будет иметь максимальную температуру цикла Тз, которой тоже надо задаться. На пересечении изотермы Тд и изобары рз получаем на диаграмме точку 3 начала процесса расширения газов в турбине. Расширение идет до давления p , которое из-за сопротивления в выходном тракте установки может быть несколько выше р . Если за последней ступенью турбины установлен диффузор и частично или полностью потеря давлений для преодоления сопротивлений течению уходя-Ш.ИХ газов компенсируется тягой дымовой трубы, давление конца процесса расширения в турбине р может оказаться и ниже р . [c.154]

В качестве топлива использовали природный газ (<2 / 11000 ккал/кг), в качестве окислителя — воздух и кислород, но не в виде обогащенной смеси, а с раздельным их использованием. Поскольку заметное образование N2 -Ь Oj = 2NO происходит в области высоких температур, т. е. в конце зоны горения, мы считали методически правильным отделить процесс выгорания топлива от процесса образования N0. С этой целью в первую ступень камеры сгорания подавалась заранее перемешанная газовоздушная смесь, которая сжигалась с коэффициентом избытка воздуха Лв = 0,34 -г- 0,5. При этом температура в конце I ступени (в районе ввода кислорода) достигала 2120—2000° К. [c.294]

На входе и в ступенях компрессора высокого давления в поток парогазовой смеси снова впрыскивается необходимое количество воды. Линия 5—6 — сжатие влажной парогазовой смеси в этом компрессоре. В конце процесса сжатия 5—6 при е яг 300 влагосодержание равно 7,5-10 . В цикле же без промежуточного охлаждения парогазовой смеси в компрессоре при той же самой полной степени повышения давления влагосодержание в конце процесса сжатия равно примерно 0,2. Следовательно, при промежуточном охлаждении парогазовой смеси в компрессоре удельный расход воды, впрыскиваемой в газ, при одной и той же степени повышения давления уменьшается более чем в 2 раза. Линия 6 —7 — процесс нагрева парогазовой смеси в камере сгорания высокого давления или ядерном реакторе. Линии 7—8 и 0—1 — расширение в турбине высокого и низкого давления с промежуточным нагревом рабочего тела до максимальной температуры при постоянном давлении в дополнительной камере сгорания или ядерном реакторе (линия 5 —0). Линия Г—2—3 — охлаждение рабочего тела в холодильнике-конденсаторе. [c.24]

Для быстрого испарения топлива в воздушной среде, имеющей в конце процесса сжатия (даже если наддув отсутствует) сравнительно высокую температуру (примерно 750—800 К) и давление (примерно 3,2—3,8 МПа), необходимо топливо впрыскивать в камеру сгорания под высоким давлением. Его среднее значение в зависимости от типа камеры сгорания и скоростного режима двигателя составляет 20— 80 МПа. [c.57]

Во время работы двигателя температура в течение рабочего процесса изменяется от минимальной 80—120° С в конце впуска до максимальной 2000—2200°,С в конце сгорания смесн. Если не охлаждать двигатель, то от действия газов будут сильно нагреваться стенки цилиндров и камер сгорания, головка блока, поршни и клапаны. [c.67]

В другом варианте реактора для парциального окисления метана кислородом под давлением, метан и кислород, нагретые до 400 °С при давлении 0,4 МПа, после смешения в камере I проходят через распределитель 2 и попадают в камеру сгорания 5, в которой температура повышается более чем до 1500 °С и происходит образование ацетилена и алкенов (рис. 6.2.6). Вторичный подогретый углеводород вводится через сопла и 5 в камеру сгорания, в которой путем крекинга снова получают ацетилен и алкены. В конце процесса газы охлаждаются водой до 130... 140 °С и выходят из реактора. [c.623]

Установка для термического удаления старых лакокрасочных покрытий описана в работах [7, 8]. Она состоит из двух камер разложения и сгорания. Разложение (деструкция) лакокрасочных продуктов происходит при 120—125 °С. Образовавшийся газ поступает в камеру сгорания, где горит при температуре 850 °С, выделяющаяся теплота используется в установке. В конце процесса камеру разложения охлаждают водой. В случае удаления пер-хлорвиниловых покрытий, продукты сгорания нейтрализуют, пропуская через раствор едкого натра (каустической соды). Объем камеры разложения 1—40 м . [c.11]

Рабочий цикл в двухтактном двигателе протекает следующим образом. В конце такта сжатия, когда поршень находится около в. м. т., между электродами свечи 4 проскакивает электрическая искра, воспламеняющая рабочую смесь в камере сгорания. Быстрое сгорание рабочей смеси сопровождается резким повышением температуры и давления газов в цилиндре 5. Под действием давления газов поршень перемещается вниз к н. м. т., совершая такт расширения. В конце такта расширения поршень открывает выпускное окно 3 (рис. 7, б) и отработавшие газы, давление которых выше атмосферного, с боль-п ой скоростью выходят из цилиндра — происходит выпуск. При дальнейшем перемещении поршня к н. м. т. открывается продувочное окно б и под действием разности давлений горючая смесь из картера поступает в цилиндр, вытесняя из него отработавшие газы. Таким образом, при движении поршня от в. м. т. к н. м. т. в цилиндре происходят следующие процессы конец сгорания рабочей смеси, расширение продуктов сгорания, начало выпуска отработавших газов и продувка (впуск) свежей горючей смеси, поступающей из картера. [c.21]

Смесеобразование включает ряд физических процессов дробление струи на капли (распыливание), нагревание и испарение топлива и его распределение по камере сгорания. Большинство этих процессов протекает одновременно. Нагревание и испарение топлива осуществляются за счет тепловой энергии газового заряда, параметры которого к концу хода сжатия при работе двигателя без наддува характеризуются следующими величинами давление 3,5 5,5 МПа, температура 700—900 К. Плотность воздуха в камере сгорания дизеля, работающего без наддува, превышает плотность окружающей среды в 12—14 раз. После начала видимого сгорания температура и давление в камере возрастают, что резко ускоряет процессы нагревания и испарения капель. [c.311]

В быстроходных дизелях смесеобразование осуществляется в весьма короткие промежутки времени (за 0,003-0,006 с). К началу воспламенения (период задержки воспламенения составляет 0,0016-0,003 с) процессы смесеобразования не успевают завершаться во всем объеме камеры сгорания, продолжают развиваться одновременно с процессом горения топливно-воздушного заряда. При этом вследствие температуры скорость процессов физико-химической подготовки еще не участвующего в горении топлива значительно увеличивается. Однако в дальнейшем условия воспламенения и горения топлива, особенно поступающего в конце впрыска, ухудшаются за счет недостаточного подвода кислорода в зону реакции и фракционирования при испарении капель топлива, так как в последнюю очередь испаряются и участвуют в горении высококипящие углеводороды с большой молекулярной массой. В этих условиях горение последних порций топлива замедляется и в условиях повышенных нагрузок является одной из причин дымления двигателя. [c.141]

На ПЗВ и характер процесса сгорания топлива в дизельном двигателе существенное влияние оказывают конструктивные и эксплуатационные факторы. Действие этих факторов проявляется через изменение режима работы, который в свою очередь влияет на мощность, экономичность и надежность работы дизельного двигателя. Увеличение температуры в конце такта сжатия и топлива улучшает характеристики воспламенения и горения. Повышение давления также увеличивает скорость химических превращений. Однако положительное влияние температуры и давления будет оказываться только при условии соблюдения оптимальных параметров распыливания, распределения топлива в камере сгорания и турбулентности среды. [c.144]

Двигатели классифицируются по способу воспламенения рабочей смеси с самовоспламенением топлива (дизели), в которых впрыскиваемое в камеру сгорания жидкое топливо самовоспламеняется благодаря достаточно высокой температуре, достигаемой в конце процесса сжатия. Все тепловозы снабжены двигателями с воспламенением от сжатия (дизелями), поскольку они имеют наибольший эффективный к. п. д. [c.10]

Статическая температура и давление в конце процесса сгорания зависят от средней скорости газов в рассматриваемом сечении камеры. Их величины можно вычислить с шомощью основных уравнений, выражающих законы течения газа. Можно воспользоваться двумя различными методами. [c.177]

Стремление повысить термический КПД двигателя за счет увеличения степени сжатия привело к замене легковоспла-меняемой рабочей смеси негорючим рабочим телом. Был создан новый двигатель — дизель, в цилиндре которого сжимается чистый воздух до высокого давления, а топливная смесь вводится Б камеру сгорания специальным компрессором в конце процесса сжатия. Это позволило исключить преждевременное самовоспламенение смеси, что сдерживало повышение термического КПД в цикле Отто. Рабочая смесь воспламеняется от высокой температуры сжатого воздуха, намного превышающей температуру самовоспламеиения топлива. Топливо в цилиндр двигателя подается постепенно, а не сразу, что обусловливает его постепенное, а не мгновенное сгорание, При этом давление в цилиндре несколько повышается, но остается более или менее постоянным (р = onst) за счет постепенного увеличения объема камеры сгорания при движении поршня. [c.73]

Процесс смесеобразования и сгорания в предкамерных двигателях протекает следующим образом. Топливо, впрыснутое в предкамеру в конце такта сжатия, самовоспламеняется и частично сгорает в ней, вследствие чего температура и давление газов в предкамере резко возрастают, достигая 7—8 Мн1м (70—80 кПсм ) при температуре около 2000° С. Под действием этого давления часть топлива вместе с горящими газами выбрасывается (выдувается) из предкамеры в основную камеру, где и завершается процесс смесеобразования и сгорания. [c.77]

Двигатели, работающие по циклу v = onst, практически работают при малых значениях е, а следовательно, имеют невысокие Т1 . Увеличения термического к. п. д. в двигателях можно достичь, если создать такой рабочий процесс, при котором бы про1[зводи-лось раздельное сжатие воздуха и топлива. Это позволило бы двигателю работать с высокими степенями сжатия е = 14-f-18. При этих степенях сжатия воздух, поступивший внутрь цилиндра, в конце сжатия имеет давление 30—40 бар и температуру, равную 500—800° С, которая обеспечивает надежное самовоспламенение н сгорание топлива. Топливо подается в камеру сгорания через форсунки в конце процесса сжатия. Ввод топлива осуществляется сжатым воздухом, подаваемым от компрессора под давлением 50— 60 бар. [c.157]

Одним из результатов работы, проведенной в конце 1960-х гг. американской Межведомственной комиссией по ракетным двигателям на химическом топливе RPG, стало признание того, что экономичность, устойчивость и работоспособность ЖРД взаимосвязаны. Такой вывод был сделан на основании анализа дробления, испарения и горения распыленного топлива, который стал отправной точкой для поиска технических решений в этих трех направлениях. В результате появилась возможность оптимизировать процесс выбора конструкторских решений, сократив тем самым период разработки и уменьшив массу двигателя. Большинство ЖРД, разработанных до 1970 г., создавались методом проб и ошибок. Случалось, что до нахождения оптимальной конструкции приходилось опробовать до 100 вариантов смесительной головки. Обычно лишь после достижения требуемого уровня экономичности и обеспечения устойчивой работы начинались поиски способов обеспечения требуемого ресурса. Поэтому разработанные ранее ЖРД (эксплуатация некоторых из них еш е продолжается) имели неоптимальное соотношение компонентов топлива, в них использовались специальные устройства для повышения устойчивости, а масса конструкции оказывалась завышенной. Маршевый двигатель ВКС Спейс Шаттл и экспериментальный ЖРД с кольцевой камерой сгорания и центральным телом стали первыми двигателями, разработанными с применением новых методов. Рабочие характеристики ЖРД определяются выбором установочных параметров, к которым относятся свойства компонентов топлива и технические требования к системе подачи топлива, смесительной головке и камере сгорания. Исходя из них, можно рассчитать полноту сгорания, удельный импульс, устойчивость горения и температуру стенки камеры. Достигнутый удельный импульс, как и для РДТТ, представляет собой разницу между термодинамическим потенциалом топлива и потерями, сопутст-вуюш.ими его реализации. Динамическая устойчивость определяется балансом между причинами, вызываюш ими внутрика- [c.164]

Подача топлива в камеру сгорания заканчивается спустя 3°н-8° поворота коленчатого вала после в. м. т., поэтому несмотря на пера-мещение поршня от в. м. т., вследствие продолжающегося процесса сгорания топлива, давление в цилиндре остается примерно постоянным на протяжении известной части хода поршня. В конце сгорания давление в цилиндре достигает 45-ь100 кг/см , а температура 1700-ь 2000°К. На задержку воспламенения у дизелей оказывает некоторое влияние также и химическая структура применяемого топлива. [c.282]

Воздух адиабатно сжимается в компрессоре (линия 1—2), затем поступает в регенератор, где при рг = onst нагревается (линия 2—5). Нагретый сжатый воздух поступает в камеру сгорания, куда подается топливо насосом. Процесс сгорания (линия 3—4) протекает при р2 = onst. Продукты сгорания — газы из камеры сгорания поступают в газовую турбину, где адиабатно расширяются (линия 4—5). Отр аботавшие газы из турбины проходят регенератор где отдают часть своего тепла при pi = onst сжатому воздуху (линия 5—5). Температура Г5 в конце расширения выще температуры Т2 в конце сжатия, поэтому воздух нагревается отработавшими газами. [c.393]

Благодаря указанному конструктивному выполнению вихревой камеры, во время процесса сжатия воздух из цилиндра перетекает через канал в вихревую камеру и создает в последней интенсивное вращательное движение, способствующее быстрому и совершенному перемешиванию воздуха с топливом. При сгорании давление в камере возрастает и продукты сгорания вместе с воздухом и несгоревшей частью топлива устремляются в цилиндр, где также возникает вихревое движение. Одним из важных элементов некоторых вихревых камер является н с о х-лаждаемая вставка из жаростойкой стали, играющая роль теплового аккумулятора, воспринимающего тепло в процессе горения и отдающего его в процессе сжатия. Благодаря нагреву вставки (до светло-красного каления) повышается температура конца сжатия и сокращается период задержки воспламенения топлива. Этим обеспечивается стабильность рабочего процесса на переменных числах оборотов и нагрузках, а также меньшая чувствительность к качеству топлива. [c.85]

Время, отводимое на процесс смесеобразования в дизелях, очень мало. Да и топливо, поступающее в нагретый сжатый воздух, воспламеняется не сразу. Между началом его подачи и моментом воспламенения проходит некоторый промежуток времени, называемый периода. задержки воспламенения. В течение этого периода топливо перемещивается с воздухом, испаряется и нагревается до самовоспламенения. Период задержки воспламенения зависит от сорта топлива, его физико-химических свойств и от конструктивных особенностей двигателя. Чем значительнее период задержки воспламенения, тем больше количество топлива накапливается в камере сгорания. После воспламенения оно быстро сгорает, что приводит к резкому увеличению давления газов на поршневую группу. Двигатель работает жестко, со стуками, а его детали подвергаются интенсивному изнашиванию. Мелкое распыливание топлива в завихренный воздух приводит к уменьшению периода задержки воспламенения. С увеличением частоты вращения коленчатого вала повышаются давление и температура в конце ежа- [c.142]

Если процесс сгорания топлива в камере сгорания двигателя не соответствует адиабатическому (т. е. из-за тепловых потерь и неполноты сгорания топлива температура газа в конце камеры сгорания ниже адиабатической), но процесс расширения газа в реактивном сопле происходит изэнтропически и течение равновесное, то скорость газа на выходе сопла иногда носит название теоретической (ьи ) [52]. Эта скорость меньше идеальной скорости истечения на некоторый коэффициент ф , учитывающий потери в реальном цикле в камере сгорания по сравнению с идеальным [c.24]

Фиг. 166. Схема управления газотурбинной установки А я В пульты машиниста (по одному с каждого конца локомотива) /—компрессор 2—камера сгорания . 3—газовая турбина 4—генератор 5—редуктор б—генератор 7—топливный насос 5—масляный насос системы регулирования и смазки А—вспомогательный насос /О—масляЕШй холодильник //—ограничители давления /2—форсунка /Л—дистанционное зажигание /4 —маховичок управления скоростным регулятором /5—рукоятка для включения реверса /б—маховичок-регулятор 77—рукоятка для повышения или понижения скорости вращения вхолостую (перед троганием) /3—труба масляного регулятора подачи топлива 75—масляное регулирование скорости вращения 20—регулятор подачи топлива 2/—регулятор скорости 22—распределительный вал для изменения числа оборотов с поста машиниста (перемешает муфту регулятора 2/) 25—гидравлическая передача регулирующих импульсов от регулятора 21 на жидкостный реостат 24—жидкостный реостат с поворотным клапаном 25—регулирующий клапан для реостата 24 26—регулирующий клапан для изменения количества топлива в процессе регулирования 27-регулятор безопасности для предотвращения чрезмерных скоростей 25—продувочный клапан 29—обратный клапан 30—предохранительный регулятор температуры /—масляные заслонки 32—маслопровод системы регулирования подачи топлива

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...