Раздел 2. Основы тепломассообмена

2.1. Теплопроводность

Задача 33. Определить расход топлива для шестицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее индикаторное давление р_i =9ּ10⁵ Па, полный объем цилиндра V_a =7,9ּ10^-4 м³, объем камеры сгорания V_c =6,9ּ10^-5 м³, частота вращения коленчатого вала n=2220 об/мин, низшая теплота сгорания топлива =42 800 кДж/кг, эффективный к.п.д. η_e =0,35 и механический к.п.д. η_м =0,84.

Решение: Рабочий объем цилиндра

V_h=V_a - V_c

Индикаторный к.п.д. определяем из формулы (16):

Индикаторную мощность двигателя – по формуле (3):

Расход топлива – из формулы (13):

=3,82ּ10^-3 кг/с.

Задача 34. Определить экономию топлива в процентах, которую дает замена карбюраторного двигателя дизельным при средней индикаторной мощности N_i = 148 кВт, если индикаторный к.п.д. карбюраторного двигателя η_i1 =0,34, дизельного η_i2 =0,45. Низшая теплота сгорания бензина =43 500 кДж/кг, дизельного топлива = 42 600 кДж/кг.

Ответ: ΔВ=23%.

10. Конвективный теплообмен

Задача 35. Определить экономию топлива в процентах, которую дает замена восьмицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя дизельным, при одинаковой эффективной мощности, если у карбюраторного двигателя эффективное давление р_е =6,4ּ10⁵ Па, рабочий объем цилиндра V_h=11,3ּ10^-4 м³, частота вращения коленчатого вала n=60 об/с, эффективный к.п.д. η_e1 =0,31, а у дизельного двигателя эффективный к.п.д.η_e2=0,38. Низшая теплота сгорания бензина =43 000 кДж/кг, а дизельного топлива =42 500 кДж/кг.

Решение: Эффективную мощность карбюраторного двигателя определяем по формуле (9):

Расход топлива находим из формулы (15): для карбюраторного двигателя

Для дизельного двигателя

Экономия топлива

ΔВ= (B₁-B₂)·100/B₁ = 16,9%

Задача 36. Определить расход воздуха, проходящего через шестицилиндровый четырехтактный дизельный двигатель, если диаметр цилиндра D=0,15 м, ход поршня S=0,18 м, средняя скорость поршня

c_m =9 м/с, коэффициент наполнения цилиндров η_v = 0,825 и плотность воздуха ρ_B= 1,224 кг/м³.

Решение:

Рабочий объем цилиндра определяем по формуле (4):

Частота вращения коленчатого вала

n= c_m/2S

Расход воздуха находим по формуле (18):

G_b= 2·V_h·η_ν·п · i·ρ_в / τ= 0,241 кг/с.

Задача 37. Определить расход воздуха, проходящего через восьмицилиндровый четырехтактный карбюраторный двигатель, если полный объем цилиндра двигателя V_a=7,9ּ10^-4 м³, объем камеры сгорания V_c=7,0ּ10^-5 м³, частота вращения коленчатого вала n=53 об/с, коэффициент наполнения цилиндров η_v = 0,83 и плотность воздуха ρ_B= 1,224 кг/м³.

Ответ: M_B=0,155 кг/с.

11. Тепловое излучение

12. Сложный теплообмен

С п и с о к л и т е р а т у р ы.

1. Алексеев Г.Н. Общая теплотехника. М. «Транспорт».1980.550с.

2. Архаров А.М., Исаев С.И., Кожикова И.А. Теплотехника.

М. «Машиностроение», 1986.432с.

3. Болховитинов Г.Ф., Григорьев С.Н. Учебное пособие для вузов ж. д.

транспорта. М. «Транспорт».1976.280с.

1. Мурзин Г.А. Теплотехнические измерения. М «Энергия»1979.424с.

2. Нащекин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М «Высшая школа» 1980.469с.

3. Ховак М.С., Маслов Г.С. Автомобильные двигатели. М. «Машиностроение»1971.456с.

4. Лушпа А.И. Основы химической термодинамики и кинетики химических реакций. М «Машиностроение» 1981. 240с.

5. Техническая термодинамика .Под ред. Крутова В.И.,

М « Машиностроение» 1981. 472с.

36