![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
18 Многоступенчатое сжатие. Его преимущество перед одноступенчатым сжатием.
Многоступенчатое сжатие позволяет получить больше давление газа. Это выгодно. Низотермическое сжатие всегда сопровождается повышением температуры газов. Повышение температуры к конце сжатия выше 200 °С не допустимо из-за возможности коксования и воспламенения смазки. Поэтому после каждой ступени сжимаемый газ направляется в холодильник, где охлаждается при постоянном давлении до температуры близкой к первоначальной.
1 – 2 – политропное сжатие в первой ступени,
2 – 3 – изобарное охлаждение,
3 – 4 – политропное сжатие во второй ступени,
4 – 5 – изобарное охлаждение,
5 – 6 – политропное сжатие в третьей ступени,
6 – 7 – изобарное охлаждение,
1 – 2’ – политропное сжатие в одноступенчатом компрессоре.
Вывод: промежуточное охлаждение газа приближает процесс сжатия к изотермическому, промежуточное охлаждение газа в совокупности с многоступенчатым сжатием существенно уменьшает техническую работу на привод компрессора.
19 ТДА цикла д.в.с. с подводом теплоты при V=const. Цикл Отто. Поршень компрессора движется в право, раб. Объем заполняется топливовоздушной смесью (0-1). При обратном движении поршня смесь сжимается процесс происходит очень быстро и теплота выделившееся при сжатии не успевает рассеяться через стенки цилиндра. Поэтому процесс 1-2 считают адиабатным (S) сжатием.
1-2:
,
Ɛ-степень сжатия, представляет собой
отношение удельных объемов в начале и
в конце адиабатного сжатия. В т2 Происходит
зажигание рабочей смеси. Хорошо
подогретая смесь сгорает почти мгновенно
и поршень неуспевает отклониться от
своего положения поэтому процесс 2-3
счит. изохорным (V)
подводом теплоты. 2-3:
,
,
.
В результате возросшего давления
поршень перемешается в право, раб. Тело
расширяется в адиабатном процессе 3-4.
В процессе 4-1 продукты сгорания
выбрасываются в окр. среду и давление
понижается до атмосферного. 4-1:
,
.
т1:
условно
известна.
т2:
1-2 S=const,
.
т3:
2-3 V=const,
.
т4:
3-4 S=const,
.
.
Термический
КПД можно увеличить если увеличить
степень сжатия. Чтобы не завесить от
температуры самовоспламенения было
преддложено подовать и сжимать чистый
воздух. Общий недостаток всех циклов
ДВС заключается в том, что продукты
сгорания расширяются до атмосферного
давления за приделами установки – это
приводит к потери работы работы кот.
можно было бы получить осушествив
расширение в самом двигателе.
20. ТДА цикла д.в.с. с подводом теплоты при P=const. Цикл дизеля.
Чтобы
не завесить от температуры самовоспламенения
было преддложено подовать и сжимать
чистый воздух. 0-1,1-2: подача и сжатие
чистого воздуха.
.
Темп. в т2 выше темп. самовоспламенения
смеси на 200-250 градусов. 2-3: Процесс
изобарного (P)
сжигания топлива.
,
.
21. ТДА цикла д.в.с. со смешанным подводом теплоты. Цикл Тринклера.
0-1,1-2
подача и сжатие чистого воздуха,
.
В т2 начинает работать форсунка
обеспечивающая тонкое распыление
топлива и часть топлива моментально
сгорает изохорно (V).
2-3:
,
.
В т3 форсунка продолжает работать и
оставшаяся часть топлива догорает
изобарно (Р). 3-4:
,
.
Тело расширяется в адиабатном процессе
4-5, S=const,
.
В процессе 5-1 продукты сгорания
выбрасываются в окр. среду и давление
понижается до атмосферного,
.
Общий недостаток всех циклов ДВС
заключается в том, что продукты сгорания
расширяются до атмосферного давления
за приделами установки – это приводит
к потери работы работы кот. можно было
бы получить осушествив расширение в
самом двигателе.
22. Цикл ГТУ с изобарным подводом теплоты. (Р).
В
компрессор поступает воздух из окр.
среды и адиабатно (S=const)
сжимается в процессе 1-2, т2: Ɛ=V1/V2.
Сжатый воздух поступает в камеру
сгорания куда из топливного бака
непрерывно подается жидкое топливо.
Топливо сгорает в процессе 2-3 и если не
учитывать сопротивление то продукты
сгорания имеют такое же давление, что
и сжатый воздух. 2-3: Изобарный P=const,
,
.
Продукты сгорания поступают в газовую
турбину и адиабатно расширяясь совершают
работу на лопатках турбины, процесс
3-4. Отработавшие продукты сгорания
отводятся в окружающую среду. Процесс
4-1 условный процесс отвода теплоты в
окружающую среду,
.
Весь перепад давления (Р2-Р1) используется
для получения технической работы в
турбине. Часть этой работы расходуется
на привод компрессора, а разность этих
работ превращается в электроэнергию
или затрачивается на другие цели. Это
разность состовляет полезную работу
цикла (lТ-lk).
.
π=Р2/Р1 – Степень повышения давления.
Для адиабатного процесса π=Ɛк-1.
КПД газотурбинной установки можно
повысить увеличивая степень давления.
В ГТУ в т4 температура достаточно высокая
поэтому отработавшие продукты сгорания
можно использовать для подогрева
воздуха поступающего в камеру сгорания.