Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Теория двигателей внутреннего сгорания. Рабочие процессы учебник

.pdf

Скачиваний:

226

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

20.63 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 5354 / 5554 55 > Следующая >>>

25. Радиальная составляющая абсолютной скорости

		U	^ T3/D3Y3	•
Принимаем I =	/4 =	21,5 мм.
В первом приближении y j y 3 =			1,06 (фактически y j y 3 *** 1.05ч-1,1)
	'	1Л. 21,5-200-1,06		, о о с	,
	Си~ 04 0,94-21,5.190“			23,5	М/С'
27. Абсолютная	величина		входной скорости
с[ = Ус'уи + с[‘ = V 3702 + 123,52 =					390 м/с.

28.Температура газа на входе в рабочее колесо

	С1 —С1	0	3902	3652
Гз =	~ 8380срт	821 “	8380	0,27' - 809 К‘

29.Давление газа на входе

т.

( Т3 \ mc - !

Рз = Р2

30. Удельный вес

р3104 _

Уз ■ RrT3

,( 809 \ 4,39

= 1 ,4 5 (182Гу

= 1.35 кгс/см2.

1,35-Ю4 = 0,572 кгс/м3. 29,2-809

	Отношение у 2/у3 =		0,605/0,572 =		1,06 фактически равно принятому выше.
	31.	Угол входа потока на рабочее колесо
				/
		<х[ =	arcsin — = arcsin			= 18° 25'.
				С\|		оУо
	32.	Относительная скорость потока газа на входе в рабочее колесо
		-	tOj = У	с [г +	ll\ — 2и1С1 COSOCj =
		= V 3902 + 3602 — 2•360•390 cos 18° 25' = 122,5 м/с.
	33.	Адиабатическая работа расширения газа в рабочем колесе
		Ьл =	pLx. ад =	0,4814 000 =		6720 кгс- м/кгс.
	34.	Наружный диаметр рабочего колеса на выходе
		D4 = D4D3 =		0,75D3= 0,75 -190==# 140 мм
(но	нормам £>4 = D jD 3 = 0,7=0,85).				колеса
	35.	Втулочный диаметр рабочего			колеса
			DBT =	0,26D3 = 0,26- 1 9 0 5 0 мм
(но	нормам DBT = DB?lD3 = 0,25=0,32).

541

Зб.

Средний диаметр колеса на выходе

= 92,6

мм,

откуда

Г)

D ° P — 9 2 , 6 _

П Л Я 7

^ct> — “ гч------ « гч/ч - — 0,487«

'cp~~d:

190

37.

Относительная

средняя скорость газа

на выходе

из

рабочего

колеса

(рис. 7)

w< = у y~ wi + 2§1л ~ иЦ 1~ °ср)-

Скоростной коэффициент:

для

центростремительных

турбин

ф =

0,90н-

-ь0,94;

для осевых ф =

0,92н-0,98.

При ф =

0,94

w2=

0,94 V 122,52 +

2-9,81 ■6720 — 360° (1 — 0,4872) = 221

м/с.

38. Температура газа на выходе

П = 7V

2ё~йГ~~~Г Rr

= 809-

2212

=787 К.

2.9,81

J-;34 - 29,2

1,34 — 1

39.

Удельный

вес газа на выходе

V4 :

р4104

1,08-10*

RrTt

29,2-787

Рис. 7. Треугольники выходных ско

= 0,417

кгс/м3.

ростей

газового

потока

40.

Площадь

сечения рабочего ко

леса

на

выходе

Ft = - j - {D\ -

Dlr) =

-5 - (0,142 -

0,05s) = 0,0134

м2.

41.Угол выхода потока из рабочего колеса в относительном движении


Р2 = arcsin -	= arcsm;		0,85	= 43° 40'.
a>aF4Y4	“ *	221-0,0134-0,417

42.Величина утечки газа по радиальному зазору

	^ = o.<6A	( 1+ - fc).
Обычно Д = 0,5-г-1,3	мм.
Принимаем	/ 2 = Da	DB	140 — 50
А = 1 мм;	/ 2 = Da	DB	140 — 50	: 45 мм;
Gy, = 0,45 - L - ( l +		- щ	- ) = 0,015	кгс/с.

542

П р и м е ч а н и е . Для осевой турбины

G„

Д = 1

мм.

ут

к sin Рз

43.

Уточненная величина угла выхода

Р2 =

G' -G .ут

sin р' =

arcsin —

= arcsin

0,85 — 0,015

sin 43° 40' =

42° 40'.

0,85

44.

Окружная

скорость

на диаметре Dcp

и2= и!

Осп

QOfi

= 175

м/с.

= 360 - y g -

45. Окружная составляющая абсолютной скорости газа на выходе из ра

бочего колеса

с2Ы=

ш2 cos Рз — и2= 221 cos 42° 40' — 175 =

— 12 м/с.

46. Осевая

составляющая абсолютной скорости

ст = w2 sinP2 = 221

sin42° 40' =

150 м/с.

Для исключения обратных потоков и уменьшения гидравлических потерь

c2a/cl r =

1^*1,23.

В нашем

случае с2а/с1г=

150/123,5 =

1,21.

47. Абсолютная скорость газа на выходе

*2 =

| /Ч 2ы+

= К ( - 1 2 ) з +

1502 = 151

м/с.

48.

Угол выхода потока по отношению к плоскости рабочего колеса

ах =

9С° — arcsin

= 90° — arcsin ^

^ я» 94°32'.

При отклонении угла а х от прямого (90°)

более ±

(10-:- 15)° осуществляется

перерасчет при измененном р или D3.

49. Работа газа на колесе турбины

Lrj. и =

(ихсхц Ujfizu) =

[360-351 +

175(— 12)] =

12 650

кгс-м/кгс.

50.

Окружной к. п. д. турбины

^т. и

12 650

0,9.

Лт. и —

^т- ад

14 000

51. Потери

энергии с выходной скоростью

1512

1390

кгс-м/кгс.

ДАВ = kB

1,2 2 gj j- =

Обычно коэффициент потерь

kb — 1,1= 1,5 (для

осевых турбин kB= 1).

52. Потери энергии на утечку газа

_	LT, uGyr _ 12 650-0,015	223 кгс-м/кгс.
&L/yf —		223 кгс-м/кгс.

G' О.85

53. Потери в сопловом аппарате (см. п. 14) ALc = 747 кгс-м/кгс.

54. Потери на лопатках рабочего колеса

/ 1	\	Wty	/	1	\ 0012
AL* = {г “ О I F =			(	w	_ 1 ) W	= 334 кгс'м/кгс-
55. Мощность	трения	диска		рабочего колеса и		вентиляционных потерь

Р =	3,5 -	5;	yep = ■Ь	У	4 = 0’572 X 0,417 = 0,494	кге/м*
(для осевых	турбин		D3 = Dcp	и окружная скорость иг — на		диаметре Пср).
Принимаем (5		=	4, тогда	/ осп \ 3
				/ осп \ 3
		Л+ в = 4-0,190* Г			0,494 = 3,31 л. с.

56.Потери на трение и вентиляцию

	ALT	75Л + в	75-3,31	= 292	кгс-м/кгс.
			0,85
57. К- п. Д. на венце турбины
__ ,	AZ-C +	ДАп +	__ ,	747 +	334 + 1390	= 0,823.
'По. е — 1		.	1		14 000	= 0,823.
		ь х. ад			14 000
Обычно Г)0. е =	0,75=0,9.

58.Адиабатический к. п. д. турбины

A L C + AZ/ji + A L B + A L T. в + ААу^.

Пт. ад — 1

ьт. ад

,	747 + 3 3 4 + 1390 + 292 + 223	п , пч
_ 1	14 000	- 0,793.

59.Общий или эффективный к. п. д. турбины

Пт = Пт. адПтк. мех-

Обычно Птк. мех = 0,92=0,98.

Принимаем т)^. мех = 0,97, тогда

%■= 0,793-0,97 = 0,769.

Расчетное значение т|т йё Должно отличаться более чём на 2—3*6 от ранее принятого значения при определении адиабатической работы газа в турбине. В противном случае требуется повторный расчет при измененных параметрах

иразмерах турбины.

Внашем случае полученное значение т]т практически тождественно ранее принятому.

60. Эффективная мощность турбины

м 1 Ltад°г		"Пт =	14 000-0,85	0,769 = 122 л. с.
Л т ~	75		75

Мощности NT и Л'к должны быть равны.

При проектировании улиточного подвода газа к турбине (сопловым лопат кам), характерного для турбины постоянного давления, обычно принимается закон прямолинейного убывания проходного сечения улитки по ее длине.

При этом максимальное начальное проходное сечение Fу тах берется равным выходному сечению выпускного трубопровода, а минимальное концевое сече ние Fy шш (во избежание большой шумности турбины при работе) порядка (0,1ч- -т-0,15) Fу шах-

35 Н. х Дьяченко

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.	В а н ш е й д т	В. А.	Судовые	двигатели внутреннего сгорания. Л.,
Судпромгиз, 1962. 544 с.
2.	В о и н о в А.	Н. Процессы сгорания в быстроходных поршневых двига
телях.	М., «Машиностроение»,		1965. 210	с.

3.Д в а л и Р. Р., М а х а л д и а н и В. В. Механическая тяга в горной местности. М., «Наука», 1970. 235 с.

4.Д ь я ч е н к о Н . Х . , Д а ш к о в С. Н . , К о с т и н А . К - , Б у р и н М . М.

Теплообмен в двигателях и теплонапряженность их деталей. Л., «Машинострое

ние», 1969. 247 с.
5. Д ь я ч е н к о Н.	X ., Д а ш к о в С.	Н., М у с а т о в В. С., Б е
л о в П. М., Б у д ы к о	Ю. И. Быстроходные	поршневые двигатели внутрен

него сгорания. М., Машгиз, 1962. 359 с.

6. Д ь я ч е н к о Н. X., К о с т и н А. К-, М е л ь н и к о в Г. В., П е т р о в В. М., Х а р и т о н о в Б. А. Теория двигателей внутреннего сгорания.

М., «Машиностроение», 1965. 459 с.

7.К и р и л л о в И. И. Теория турбомашин. Л., «Машиностроение», 1964.

511 с.

8.К а м к и н С . В. Газообмен и наддув судовых дизелей. Л., «Судострое

ние», 1972. 200 с.

9. Л е н и н И. М. и др. Системы топливоподачи автомобильных и трактор ных двигателей. М., «Машиностроение», 1963. 309 с.

10.Л ы ш е в с к и й А. С. Процессы распыливания топлива дизельными форсунками. М., Машгиз, 1963. 178 с.

11.М а х а л д и а н и В . В. О двигателях для горных автомобилей и трак

торов. Тбилиси, «Мецниереба», 1968. 270 с.

12. О р л и н А. С., К Р У г л о в М. Г. Комбинированные двухтактные дви гатели. М., «Машиностроение», 1968. 576 с.

13. О р л и н А. С., В ы р у б о в Д. Н., И в и н Д. И., К р У г л о в М. Г.

Двигатели внутреннего сгорания. М., «Машиностроение», 1971. 399 с.

14.О р л и н А. С., В ы р у б о в Д. Н., К а л и ш Г. Г. и др. Двигатели внутреннего сгорания. Т. 1, М., Машгиз, 1957. 396 с.

15.П е т р и ч е н к о Р. М. Рабочие процессы поршневых машин. Л .г

«Машиностроение», 1972. 164 с.

546

16.П е т р о в с к и й Н- В. Газотурбинный наддув мощных двухтактных судовых дизелей. Л-, «Судостроение», 1970. 254 с.

17.Р у с и н о в Р. В. Топливная аппаратура судовых дизелей. Л., «Судо строение», 1971. 223 с.

18.Р у с и и о в Р. В. К вопросу определения оптимального диаметра впуск ного трубопровода для четырехтактных двигателей с инерционным наддувом. —

«Вестник машиностроения», 1953, № 9, с. 15— 20.

19. С в и р и д о в Ю. Б. Смесеобразование и сгорание в дизелях. Л., «Ма шиностроение», 1972. 220 с.

20. С е л е з н е в К- П., П о д о б у е в Ю . С., А н и с и м о в С. А. Теория

ирасчет турбокомпрессоров. Л., «Машиностроение», 1968. 406 с.

21.С о к о л и к А. С. Самовоспламенение, пламя и детонация в газах. М ., изд-во АН СССР, 1960. 424 с.

22. Х а н т а д з е Г. А. Некоторые вопросы теории и теплового расчета автотракторных двигателей. Тбилиси, ГСХИ, 1964. 214 с.

23. Автомобильные двигатели. Под ред. М. С. Ховаха. М., «Машинострое ние», 1967. 487 с,

35*

ОГЛАВЛЕНИЕ

П реди слови е................................................................................................................							3
Основные обозначения...............................................................................................							4
				Р А З Д Е Л П Е Р В Ы Й
		Ц И К Л Ы Д В И Г А Т Е Л Е Й В Н У Т Р Е Н Н Е Г О С Г О Р А Н И Я
Г л а в а		I. Идеальные и теоретические циклы (Г. В. Мельников) . . .					6
§	1.	Общие п о л о ж е н и я ..............................................................................					—
§ 2.		Идеальные циклы двигателей безн а д д у в а ..................................					8
§	3.	Идеальные циклы двигателей с наддувом ................................					18
§ 4.		Теоретические циклы двигателей ..................................................					29
§	5.	Применение	международной			системы единиц СИ к расчету	40
		циклов ...........................................................................................				.... .	40
Г л а в а		II. Рабочий (действительный)				цикл двигателя внутреннего сго	41
		рания (Н.	X.	Д ья ч ен к о )			41
§	1.	Особенности	рабочего цикла				—
§	2.	Общие представления о			процессах	газообмена в поршневых	45
		двигателях	...........................................................................................				45
§	3.	Параметры процессов га зообм ен а .................................................					49
§ 4.		Коэффициент наполнения..................................................................					58
§	5.	Процесс сжатия		..................................................................................			68
§	6.	Термохимический		расчет	процесса	(Г. В. Мель
		ников, Н. X. Д ь я ч е н к о ).................................................................					79
§	7.	Термодинамический расчет процессас ..........................г о р а н и я					89
§	8.	Процесс расш ирения..........................................................................					97
Г л а в а		III. Индикаторные и эффективные показатели,				характеризую	105
		щие цикл в целом. Тепловой баланс (Н. X. Дьяченко)					105
§	1.	Индикаторные показатели.................................................................					—>
§	2.	Влияние различных факторов наиндикаторные				показатели	111
§	3.	Эффективные показатели д в ............................................и га т е л я					115
§	4.	Тепловой баланс двигателя..............................................................					119
§	5.	Примеры расчета рабочих циклов двигателей				внутреннего	121
		сгорания ...............................................................................................					121

548

Г л а в а		IV. Газообмен в двухтактных двигателях (А. К- Костин) . .				133
§ 1. Системы газообмена двухтактных двигателей ........................						_
§	2.	Органы газораспределения и располагаемое время-сечение				141
§	3.	Процесс газообмена, показатели качества газообмена . . . .				151
§ 4. Расчет сечений органов газораспределения .............................						158
§ 5. Параметры рабочего тела и расчетные коэффициенты . . . .						169
§ 6.		Примеры расчета выпуска и продувки двухтактных дизелей				174
			Р А З Д Е Л В Т О Р О Й
		П О В Ы Ш Е Н И Е М О Щ Н О С Т И П О Р Ш Н Е В Ы Х Д В И Г А Т Е Л Е Й
Г л а в а		V. Применение наддува в двигателях (Р.			В. Русинов) . . .	190
§ 1. Способы повышения мощности двигателей.................................						—
§	2.	Повышение мощности двигателей путем н а д д у в а ....................				196
§	3.	Газотурбинный н а д д у в .....................................................................				203
§ 4.		Комбинированный наддув		.............................................................		210
§ 5.		Компрессоры и турбокомпрессоры .............................................				213
§ 6. Совместная работа двигателя с турбокомпрессором................						225
§ 7.		Свободнопоршневые и газотурбинные д в и га тел и ....................				232
Г л а в а		VI. Основы теории наддува поршневых двигателей (Р. В. Ру				240
		синов) ..............................................................................................
§	1.	Выбор	параметров н а д д у в а .............................................................
§	2.	Работа, к. п. д. и мощность компрессора			и турбины . . . .	248
§ 3. Способы и схемы наддува.................................................................						256
§ 4. Типы газовых турбин .....................................................................						261
§ 5. Преобразование энергии в газовых турбинах ........................						267
§	6.	Основные потери энергии в турбине .........................................				272
			Р А З Д Е Л Т Р Е Т И Й
	С М Е С Е О Б Р А З О В А Н И Е И Т О П Л И В О П О Д А Ю Щ А Я А П П А Р А Т У Р А
			П О Р Ш Н Е В Ы Х Д В И Г А Т Е Л Е Й
Г л а в а	VII. Подача топлива и смесеобразование в двигателях с при					278
		нудительным зажиганием (Б. П. П угач ев )........................
§	1.	Основы процесса карбюрации........................................................				—
§	2.	Регулировочные характеристики двигателя и требования к ха				288
		рактеристике карбюратора		.............................................................
§ 3.		Пути	совершенствования	смесеобразованиякарбюраторами		290
§	4.	Смесеобразование в двигателях с непосредственным впрыски				296
		ванием топлива и с расслоением за р я д а			.....................................
Г л а в а		VIII. Смесеобразование в		двигателях с	воспламенением от	299
		сжатия (Б. П. П у га ч ев ).........................................................
§	1.	Особенности смесеобразования и разновидности камер сго				—
		рания дизелей .....................................................................................
§ 2.		Впрыск и динамика топливного ф а к е л а			....................................	307
						549

§	3.		Газодинамика в цилиндре двигателей с неразделенными и по-
			луразделенными камерами сгорания................................		318
§	4.		Газодинамика цилиндров двигателей с разделенными каме
			рами сгор а н и я ..........................................................................		331
§	5.		Процессы испарения топлива и влияние горячих поверхно			336
			стей ...........................................................................................................			336
§ 6.			Характеристика впрыска топ л и в а .....................................		342
Г л а в а		IX. Топливоподающая		аппаратура дизелей (Б. П.	Пугачев)	344
§	1.		Особенности гидродинамики процесса впрыскатопливопо			—
			дающей аппаратуры дизелей			—
§	2.		Определение основных параметров топливоподающей..аппа			356
			ратуры дизелей ..................................................................................			356
§	3.		Гидродинамический расчет процесса впрыска топлива и при			358
			менение ЭЦВМ ..................................................................................			358
§	4.		Совершенствование топливоподающей аппаратурыдизелей . .			371
			Р А З Д Е Л Ч Е Т В Е Р Т Ы Й
О С Н О В Ы Т Е О Р И И П Р О Ц Е С С А С Г О Р А Н И Я В П О Р Ш Н Е В Ы Х Д В И Г А Т Е Л Я Х
Г л а в а		X. Физико-химические		основы сгорания топливовоздушных		379
			смесей (Н. X. Дьяченко) ..........................................................			379
§	1.		Общие представления о процессе сгорания................................			—
§ 2.			Скорость химических реакций........................................................			381
§	3.		Физико-химическая природа воспламенения вД В С ...................			385
§	4.		Кинетический механизм высокотемпературного и низкотемпе			389
			ратурного воспламенений ..................................................................			389
Г л а в а	XI. Процессы сгорания в двигателях с принудительным зажи					391
			ганием (Н. X. Д ь я ч ен к о )..........................................................			391
§	1.		Нормальное протекание процессов сгорания и его основные			—•
			фазы ......................................................................................................			—•
§ 2.			Механизм распространения пламени ........................................			393
§	3.		Влияние различных, факторов напроцесс сгорания в дви			396
			гателях с принудительным зажиганием .....................................			396
§ 4.			Детонационное сгорание .................................................................			399
Г л а в а		XII. Процесс сгорания в двигателях с воспламенением от сжа				403
			тия (Н. X. Д ь я ч е н к о )..............................................................			403
§.	1.		Процессы воспламенения и горения неоднородных		рабочих	—
			см есей ..............................................................			—
§ 2.			Фазы сгорания в д и з е л е ........................			406
§	3.		Расчет по индикаторной диаграмме характеристик динамики			410
			тепловыделения ..................................................................................			410
§	4.		Анализ характеристик тепловыделения (Б.П.Пугачев) . . .			414
§ 5.			Дымность выпускных газов дизелей ............................			422

550

<<< < Предыдущая 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 5354 / 5554 55 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ