10.4 Сравнение циклов двс

Для сравнения циклов ДВС необходимо рассматривать двигатели с одинаковой мощностью, т.е. q_1o-q_2o=

-q₂

, где q_1o и

- количества подведенной теплоты для циклов Отто и Дизеля, а

и q₂

- количества отведенной теплоты для тех же циклов.

Рис.47

Вначале выполним сравнение двигателей с одинаковой степенью сжатия, т.е.

.

Изобразим для этого циклы Дизеля и Отто, равные по площади (так как их мощности равны). Запишем их коэффициенты полезного действия:

.

В соответствии с условием исследования числители будут равны. Но из рис. 47 видно, что q₂

>q_2o, тогда должно быть q₁

>q_1p. А это значит, что при равной степени сжатия

.

Затем сравниваем циклы при Р_{max o}=P_max

, где P_max- наибольшее давление в цилиндре. Площадь 12_о3_о4_о должна быть равна пл. 12_д3_д4_д (условие равной мощности двигателей, рис. 48).

Из рисунка видно , что q_2o > q₂

,

Тогда и q_1o должно быть > q₁

,

т.е.

.

Рис. 48

10.5 Контрольные вопросы

1. Изобразите в рабочей и тепловой диаграммах идеальный цикл ДВС с изохорным подводом теплоты (цикл Отто). Как влияют характеристики цикла на его

?

2. Изобразите в рабочей и тепловой диаграммах идеальный цикл ДВС с изобарным подоводом теплоты (цикл Дизеля). Как влияют характеристики цикла на его

?

3. Изобразите в рабочей и тепловой диаграммах идеальный цикл со смешанным подводом теплоты (цикл Тринклера). Как влияют характеристики цикла на его

?

4. Выполните сравнение циклов Отто и Дизеля при одинаковых степенях сжатия.

5. Выполните сравнение циклов Отто и Дизеля при одинаковых максимальных давлениях в цилиндре.

6. Почему на судах применяются только двигатели, работающие по циклу Тринклера?

11. Циклы газотурбинных установок и реактивных двигателей

11.1 Газотурбинные установки. Общая характеристика

Газотурбиннные установки (ГТУ) являются перспективным типом СЭУ. Они сочетают положительные качества ПТУ и ДУ, но менее сложные по устройству.

Если не считать увеселительных целей и огнестрельного оружия, то ГТ является наиболее древним тепловым двигателем, ибо еще в 17 в. на Аронецком (Урал) металлургическом заводе была разработана не только конструкция, но и сделана газовая турбина.

В отличие от ПТУ здесь отсутствуют котлы, деаэраторы, конденсаторы и т.д. (все элементы конденсатно-питательной системы). В то же время ГТУ, как ротативный двигатель, обладает более высокими маневренными качествами по сравнению с ДУ (лучшей нагрузочно-скоростной характеристикой), а также гораздо более простой конструкцией. К преимуществам также можно отнести возможность использования практически любых топлив, малый вес и компактность.

К недостаткам относятся трудность осуществления реверса мощных установок, необходимость ограничения температуры в проточной части (ротор работает в режиме темно-малинового свечения, а жаростойкие легированные стали очень дороги), а также необходимость снабжения камеры сгорания (КС) воздухом в большом количестве и высокого давления, на что расходуется значительная часть полезной мощности ГТ.

В ГТУ, в отличие от ПТУ, рабочее тело не претерпевает фазовых превращений в процессе подвода и отвода q. Поэтому вместо питательного насоса, расходующего до 1-2% мощности ПТУ, ГТУ снабжена компрессором, потреб-ляющим до 75% мощности ГТУ из-за упругости (сжимаемости) воздуха.