16 Двигатели внутреннего сгорания
16.191 Рассчитать идеальный цикл двигателя внутреннего сгорания с изобарным подводом теплоты при следующих исходных данных: рабочее тело обладает свойствами воздуха (зависимостью теплоемкости от температуры можно пренебречь); заданы характеристики цикла: степень сжатия e и степень предварительного расширения r; начальные параметры цикла р1 и t1. Необходимо в результате расчета определить параметры рабочего тела в переходных точках цикла, найти для 1 кг рабочего тела количества подводимой и отводимой теплоты, а также найти работу и термический КПД цикла. Цикл изобразить в координатах u — p s -T.
Таблица 2 – Числовые значения данных в задачах
| Предпоследняя цифра номера
зачетной книжки |
ε | ρ | р1, МПа | t1, ºС |
| 1 | 12 | 1,4 | 0,12 | 43 |
Все задачи из: Термодинамика ЗабГУ
16.192 Определить параметры характерных точек цикла ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме (рис. 4), если известно: р1 = 0,78 бар; t1 = 87 ºС; степень сжатия 7,0; степень повышения давления 3,2; рабочим телом является 1 кг сухого воздуха; показатель адиабаты k = 1,4.
16.193 В цикле поршневого двигателя внутреннего сгорания с комбинированным подводом теплоты (цикл Тринклера) начальное давление р1 = 0,085 МПа и температура t1 = 50 ºС. Характеристики цикла: ε = 15,0; λ = 2,0 и ρ = 1,2.
Изобразить цикл в координатах р – υ. Определить параметры состояния в характерных для цикла точках, количество подведенной и отведенной теплоты, полезную работу на 1 кг РТ и термический КПД цикла. Рабочее тело обладает свойствами воздуха (показатель адиабаты k = 1,4; R = 287 Дж/(кг·К)). Теплоемкость считать не зависящей от температуры.
Сравнить КПД рассматриваемого цикла с КПД цикла Карно, производимых в том же интервале предельных температур.
16.194 Температура горючей смеси, поступающей в двигатель Отто (υ = const), составляет 25 ºС. Давление начале сжатия 0,15 МПа. При горении предварительно сжатой смеси в цилиндре двигателя выделяется 900 кДж/кг теплоты и температура газа достигает 1500 ºС.
Определить параметры состояния узловых точек цикла, количество отведенной теплоты, работу на 1 кг рабочего тела и термический КПД цикла, считая, что рабочее вещество обладает свойствами воздуха (показатель адиабаты k = 1,4; R = 287 Дж/(кг·К)). Теплоемкость считать не зависящей от температуры.
Изобразить цикл в координатах p – υ. Сравнить КПД рассматриваемого цикла с КПД цикла Карно, производимого в том же интервале предельных температур.
16.195 Поршневой двигатель работает на воздухе, по циклу с подводом теплоты при υ = const. Начальное состояние воздуха: р1 = 0,08 МПа, t1 = 17 ºС. Степень сжатия ε = 4,6. Количество подведенной теплоты составляет 1000 кДж/кг. Определить термический к.п.д. двигателя и его мощность, если диаметр цилиндра D = 240 мм, ход поршня S = 340 мм, частота вращения n = 200 мин-1 и за каждые два оборота совершается один цикл.
16.196 Для цикла двигателя внутреннего сгорания с комбинированным подводом теплоты (цикл Тринклера). Начальные параметры р1 = 0,088 МПа; t1 = 20 ºС.Степень сжатия ε = 14,0, степень предварительного расширения ρ = 1,3. Максимальное давление в цикле 10 МПа.
Изобразить цикл в координатах р – υ. Определить параметры состояния в характерных для цикла точках, количество подведенной и отведенной теплоты, полезную работу на 1 кг РТ и термический КПД цикла. Рабочее тело обладает свойствами воздуха (показатель адиабаты k = 1,4; R = 287 Дж/(кг·К)). Теплоемкость считать не зависящей от температуры.
Сравнить КПД рассматриваемого цикла с КПД цикла Карно, производимых в том же интервале предельных температур.
16.197 Четырехцилиндровый четырехтактный дизельный двигатель индикаторной мощностью Ni = 50,4 кВт работает на топливе с низшей теплотой сгорания = 42000 кДж/кг при индикаторном к.п.д. ηi = 0,4. Определить потери теплоты с отработавшими газами в кДж/с и процентах, если объем газов, получаемых при сгорании 1 кг топлива, Vг = 15,9 м³/кг, объем воздуха, необходимый для сгорания 1 кг топлива, Vв = 15 м³/кг, температура отработавших газов tг = 600 ºС, средняя объемная теплоемкость газов сʹрг = 1,45 кДж/(м³·К) и температура воздуха tв = 20 ºС.
Ответ: Qг = 40,33 кДж/с, qг = 32%.
Учебник: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986.pdf
Все задачи из: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986
16.198 Определить индикаторную и эффективную мощности восьмицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если среднее индикаторное давление pi = 7,5·105 Па, диаметр цилиндра D = 0,1 м, ход поршня S = 0,095 м, частота вращения коленчатого вала n = 3000 об/мин и механический к.п.д. ηм = 0,8.
Ответ: Ni = 112,5 кВт, Nе = 90 кВт.
Все задачи из: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986
16.199 ДВС работает по циклу Дизеля. Начальные параметры газа: t1 = 25ºC, р1 = 0,085 МПа. Степень сжатия ε = 17. При сгорании топливовоздушной смеси выделяется q1 = 1150 кДж/кг теплоты. Показатель адиабаты k = 1,39. Определить параметры состояния в рабочих точках, энергетические характеристики процессов (q, Δu, l), КПД цикла по формуле и по определению коэффициента полезного действия в цикле.
