Научно-исследовательский центр
«Российские моторы»
Ибадуллаев Г.А.
ОСНОВЫ
теплотехники и теории рабочих процессов
(третье издание)
цикл Стирлинга цикл V=const
Т
Т
Т1
Т1
Тb
Тb
Т2
Т2
Та
Та
S
S
А Б
Махачкала 2009
УДК 621.43
ББК 31.365
Основы теплотехники и теории рабочих процессов // Под редакцией профессора М.М.Фатахова. – Махачкала: Научно-исследовательский центр «Российские моторы», 2009 - 186 с.
В сборнике изложены результаты практических и теоретических исследований, проведенных российским ученым Ибадуллаевым Г.А. в области двигателей внутреннего сгорания, которые привели к целому ряду выдающихся открытий в технической термодинамике и выдвижению новых вариантов термодинамических циклов.
Двигатель внутреннего сгорания и двигателестроение являются одной из важнейших сфер деятельности человека. Сейчас на Земле около 1 миллиарда автомобилей. Они потребляют большую часть добываемой в мире нефти. В 2006 году в результате использования нефтепродуктов, как было рассчитано специалистами, в атмосферу Земли было выброшено свыше 4 млрд тонн двуокиси углерода, из которых примерно 2,4 млрд тонн - автомобильным транспортом. По прогнозам, в 2015 году мировое потребление нефти дойдет до 6 млрд. тонн в год, что еще более усугубит экологическую ситуацию.
С позиций энергосбережения и охраны окружающей среды открытия Ибадуллаева Г.А. имеют большое значение. Они позволят строить бензиновые и дизельные ДВС с максимально достижимым КПД, что существенно уменьшит как потребление нефти, так и выбросы парниковых и токсичных газов в окружающую среду.
Материалы сборника адресованы ученым и специалистам в области исследования и эксплуатации поршневых двигателей внутреннего сгорания и другим заинтересованным лицам.
УДК 621.43
ББК 31.365
Рецензент: Технический совет НИЦ «Российские моторы».
ISBN 5-7038-1452-9
Научно-исследовательский центр
«Российские моторы»
Ибадуллаев Г.А.
ОСНОВЫ
теплотехники и теории рабочих процессов
Под редакцией профессора М.М.Фатахова.
Махачкала 2009
Рецензия
Прошел ровно 1 год с того момента, как юрист и изобретатель Ибадуллаев Г.А. приступил к изучению термодинамики и теории ДВС. Настоящая книга - уже третья его теоретическая работа за это время. Но работа классическая, завершенная, дающая нам целостное и совершенно новое представление о действии законов термодинамики в тепловых машинах. Работа называется «Основы теплотехники и теории рабочих процессов», хотя она заслуживает названия «Основы теплотехники и новой теории ДВС». Уверены, что по прочтении, читатели, глубоко разбирающиеся в исследуемых вопросах, согласятся с нашим мнением.
Всем специалистам известно, что есть циклы круговые, замкнутые и необратимые, разомкнутые. В круговых циклах тепловых машин рабочее тело является несменяемым, подвод теплоты к нему осуществляется вне цилиндра от внешнего горячего источника. В разомкнутых циклах рабочее тело обновляемое, процесс подвода к нему теплоты осуществляется внутри цилиндра. Это прописная истина для любого специалиста.
Но Ибадуллаев Г.А. поставил, на первый взгляд, простой вопрос: можно ли в тепловой машине, работающей по замкнутому круговому циклу, то есть с внешним подводом теплоты, осуществить внутренние изотермные процессы подвода и отвода теплоты? И дал убедительный ответ: невозможно. Тогда что такое круговые циклы Карно и Стирлинга с внешним подводом теплоты, но с внутренними изотермными процессами подвода и отвода теплоты?
Ибадуллаев Г.А. весьма убедительно и наглядно показал, что к рабочему телу по верхней изотерме цикла Карно можно подвести только такое количество теплоты, которое должно компенсировать температуру Т1 в период совершения работы изотермного расширения. От рабочего тела по нижней изотерме цикла Карно можно отвести только такое количество теплоты, которое было использовано для компенсации температуры Т1 в период совершения работы изотермного расширения. Какой КПД будет иметь цикл, в котором количество подводимой теплоты равно количеству отводимой теплоты компенсации? Ибадуллаев Г.А. пришел к выводу, что КПД такого цикла будет 0%, и подтверждает свой вывод расчетами балансов теплоты и работы.
Двигатели внутреннего сгорания, и это всем известно, обязательно должны содержать систему охлаждения. Система охлаждения (воздушная или жидкостная) воспринимает в себя некоторую часть теплоты цикла и выполняет функции холодного источника термодинамической системы. Всем также известно, что без системы охлаждения ни один двигатель внутреннего сгорания не будет работать. Но ныне действующая теория ДВС считает, что функции холодного источника термодинамической системы выполняет система выпуска отработавших газов, и все балансы теплоты сводит путем подсчета энергии выпускных газов. В результате таких подходов теория ДВС на сегодня не в состоянии дать ответы на многие вопросы практического двигателестроения.
Ибадуллаевым Г.А. впервые в теплотехнике составлена классификация циклов от идеального до рабочего. Определены задачи и функции циклов, что дает ясную и целостную теоретическую картину процессов, которые происходят в двигателе. Полагаем, что для дальнейшего развития теории и практики ДВС классификация циклов будет иметь не меньшее значение, чем периодическая таблица Менделеева для развития химии.
Классификация циклов позволила Ибадуллаеву Г.А. выявить особые функции, которые работа сжатия и степень сжатия выполняют в циклах тепловых машин. Эти функции сформулированы в виде постулата и аксиомы термодинамики. Им также выявлены и сформулированы новые законы, в соответствии с которыми протекают рабочие процессы в двигателях внутреннего сгорания с высокими и сверхвысокими степенями сжатия. Установлены теоретические и практические пределы совершенствования двигателей внутреннего сгорания. Выявлены и сформулированы новые циклы, на основе которых такие двигатели будут работать. Составлена новая методика исследования и анализа циклов и новые формулы анализа и расчета циклов от идеального до действительного.
В теории ДВС, хотя она и считается точной наукой, многие вопросы до сих пор решались на основе догадок и предположений. Если быть точным, с 30-40-х годов прошлого столетия теория ДВС практическому двигателестроению не только ничего нового не предложила, но и многими своими положениями тормозила его развитие. Сегодня у нас есть уверенность в том, что работы Ибадуллаева Г.А. превращают теорию ДВС в действительно точную науку, которая определит дальнейшую стратегию развития мирового двигателестроениия.
Изложенное превращает данную работу в заметное явление в термодинамике и теории рабочих процессов.
Желаем всем специалистам и любителям приятного и полезного чтения этой неординарной работы.
Заместитель директора МФ МАДИ (ГТУ),