Іштен жанатын піспекті қозғалтқыштардың циклдары

Жоспар
Кіріспе

Піспекті іштен жанатын қозғалтқыштар.
V.const кезіндегі жылулықты жеткізу циклы.
P=const кезіндегі жылуды жеткізу циклы.

Жұмыстық денеге, жылулықты жеткізу тәсілдеріне байланысты, барлық, қазіргі кезде, кездесетін жылулық қозғалтқыштарын екі топқа бөлуге болады-сырттан және іштен жанатын қозғалтқыштар.
Бірінші топқа жататындары, сондай жылулық қозғалтқыштар, жұмыстық денеге жылулықты жеткізу, яғни жылу процессі қозғалтқыштан бөлек жүргізіледі.Бұдан мысалы ретінде, булы қозғалтқыштар-булы машиналар және турбиналар.Бұл қозғалтқыштардың жұмыстық денесі болып, су буы атқарады, булы қазанды қондырғыдан алып, оны саптамамен (сопло) турбинаның жұмысшы дөңгелегіне немесе булы машинаның бу бөліп-таратушы құрылғысына беріледі.

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

ІШТЕН ЖАНАТЫН ПІСПЕКТІ ҚОЗҒАЛТҚЫШТАРДЫҢ ЦИКЛДАРЫ

Жұмыстық денеге, жылулықты жеткізу тәсілдеріне байланысты, барлық, қазіргі
кезде, кездесетін жылулық қозғалтқыштарын екі топқа бөлуге болады-сырттан
және іштен жанатын қозғалтқыштар.
Бірінші топқа жататындары, сондай жылулық қозғалтқыштар, жұмыстық денеге
жылулықты жеткізу, яғни жылу процессі қозғалтқыштан бөлек жүргізіледі.Бұдан
мысалы ретінде, булы қозғалтқыштар-булы машиналар және турбиналар.Бұл
қозғалтқыштардың жұмыстық денесі болып, су буы атқарады, булы қазанды
қондырғыдан алып, оны саптамамен (сопло) турбинаның жұмысшы дөңгелегіне
немесе булы машинаның бу бөліп-таратушы құрылғысына беріледі.
Екінші топқа жататындарына, мына жылулық қозғалтқыштар: оларға жылулықты,
жұмыстық денесіне жеткізуді іске асыру-тікелей отынды қоспамен, қажетті
санды мөлшердегі ауамен қозғалтқыштың ішінде жандырады.Отынның жанғыш
бөліктерінің, (C,H,S) химиялық қоспалар нәтижесінде және ауаның оттегімен
қосылып, отынның жану өнімі-газды қоспаны құрайды да, ол іштен жанатын
қозғалтқыштың жұмыстық денесі болады.Осы қозғалтқыштар типін, кең ұғымда
газды қозғалтқыш деп атайды, себебі, оның отыны ретінде, қандай жанғыш
болса да жарайды: қатты, сұйық, газ түріндегі.
Іштен жанатын қозғалтқыштардың (ІЖҚ) газ түріндегі отынмен жұмыс атқаруын,
тар мағынада айтады.Ондағы жанғыш газ (генератордың, сұйытылған және
басқа), белгілі пропорциялы ауамен араластырады және осындай жанғыш қоспа,
қозғалтқышқа кіреді де, отын тұтанады, жанғыш өнім кеңееді де, жұмыс
атқарылады.
Сұйық отын-бензин, спирт, керосин, дизельді отындар (газды және солярлы
май), мұнай-белгілі мөлшердегі ауамен тозаңды түрінде қозғалтқышқа
енгізіледі де, осылардың нәтижелерінде жанғыш қоспа пайда болады.
Қатты отынды ІЖҚ-та, тікелей тозаң түрінде жұмысшы кеңістікте пайдалану,
әзірше қанағаттанарлық нәтиже берген жоқ, себебі, жанғыш заттарды ауамен
жақсы араластыру мүмкіндігі жоқ және қозғалтқыштан, оның күлін алып кету де
нәтижесіз болып отыр.
     Піспекті іштен жанатын қозғалтқыштар.
Халық шаруашылығының көп салаларында піспекті іштен жанатын қозғалтқыштарды
(ІЖҚ) кеңінен қолданады.Барлық, осы замандағы автомобильдер, трактролар,
кеме қозғалтқыштарының көп бөлігі аз және орташа қуатты, ал сол сияқты,
тұрақты қондырғылардың бір қатарының қозғалтқыштары, піспекті ІЖҚ.Бұл,
олардың артықшылығымен түсіндіріледі:
1)     арбиған үлкен қазандық қондырғының болмауы, ал олай болса, күш
беруші қондырғыларды орналастыру үшін, ғимараттардың аз өлшемді
көлемде болуы;
2)     жүргізуге, әр уақытта дайын болуы және жүктемені, тез арада
қабылдағыштығы, сонымен қатар, қозғалтқыштың жұмыссыз кезеңіндегі
жанар майды аз пайдалануы;
3)     суды аз пайдаланатындығы;
      ІЖҚ-тың кемшілігіне мыналар жатады:
      а)   қатты отындарға қарағанда, сұйық және газ түріндегі отындардың
запасының шектеулі; қатты отындарды, көбінесе, булы күш беруші
қондырғыларда қолданады;
      б)   пайдаланылған газ жылулығын қолдану қиындығы;
      в)    өте үлкен инерцияның болуынан, иілмелі біліктің айналу
жиілігінен қозғалушы бөлшектерінің үдемелі-қайтымды жүріс пайда болуынан,
бір агрегаттан жоғарғы қуат алуға болмайтындығы (осы заманғы ІЖҚ-дың шекті
қуаты 3500-4000 кВт артпайды).Піспекті ІЖҚ-тің жұмыс принципінің жасалынуы
былай өтеді: цилиндрдегі піспектің қозғалысына газ қысымының ықпалды
әрекетінен, бұлақ (шатун) арқылы, иілмелі білікке беріледі.Жұмысшы цилиндр
және оның басында қақпақтарымен білте тұтандырушы орналастырылады, сұйықтық
салқындатқышты көйлекшесі бар немесе оның, температура әсерінен, қатты
қызбас үшін, қырлы ауалы салқындатқышы және қабырғалырының жұмысшы дененің
қысымынан бөлінбеуі үшін жасалынады.Иілмелі біліктің, бір қалыпты айналуын
қамтамасыз ету үшін және инерциялық күштерді кемітуге, сонымен қатар
цилиндрдегі піспектің пайдасыз жүрісінің болмауын іске асыру үшін, иілмелі
біліктің артқы ілмегіне сермер (маховикті) орналастырады, оны ең соңғы
жағдайына шығарады, ал қозғалтқыш бірнеше цилиндрлі (2,4,6,8,12,16
цилиндрлі және одан да көп) болып жасалынады.Соңғы жағдайда, цилиндрдің
жұмысшы тәртібін, сондай етіп таңдайды, мүмкіндігінше көршілес екі
цилиндрдің жұмыс атқаруы, бірдей тактыда болмауы тиіс; онда иілмелі білікке
түсетін күш, бір қалыпты болады және басқа цилиндрдегі піспектің жұмысшы
жүрісі есебінен, кейбір цилиндрдегі піспектің пайдасыз жүрісін, іске асыру
мүмкіндігі туады.Піспекті іштен жанатын қозғалтқышқа, жұмысшы денені
кіргізу және шығарушы органдарын тарелкалы қақпақ түрінде орындалуы жиі
кездеседі, олар, қажетті уағында рычагтың көмегімен ашылады, оны
атқарушылар штанга мен итергіштерді жұдырықтаумен қозғалысқа
келтіреді.Жұдырықтың (кулачки) қозғалтқыштың иілмелі білігіндегі жетегі,
бөліп таратқыш білігінде орналасқан.
Піспекті ІЖҚ жұмысшы принципінің, жоғарыдағы жазылуынан көрінгендей,
оларда, негізінен айналмалы процесс жүрмейді, себебі газ түріндегі өнімнің
кеңейгеннен соң, жануы жіне иілмелі білікке піспектің көмегімен энергияны
беруі, қозғалтқыштың цилиндірінен қашықтайды, ал, оның орнына, жаңа порция
жанғыш қоспа келіп түседі, оның химиялық құрамы, келесі жану процессі
нәтижесінде өзгереді.Бірақта, іштен жанатын қозғалтқыштың айналмалы жұмыс
процессі деп, шартты түрде айтуға болады, егер химиялық өзгеруін есепке
алмасақ және оның ПІК, формула бойынша ηt=Aцq1, және Ац және жылулық
шығынын q1 орнына қойсақ, қозғалтқыш үшін, оның теориялық мәндеріне
тең.Сонымен, мүмкінді дәлсіздігі қте аз, себебі, жұмысшы дененің жану
кезіндегі химиялық құрамының түбегейлі өзгеруіне қарамастан, жанғыш
қоспалардың газ тұрақтылығы, жанушы өнімдерінің бір-бірінен айырмашылығы аз
ғана.
Теориялық көз-қарастың дұрыстығы, ІЖҚ қандай да болмасын, жылулық
қозғалтқышта, Карноның циклы іске асуы тиіс.Бірақ, негізінде ол, тиімсіз,
себебі изотерма мен адиабаттың еңістіктегі айырмасы аз болғандығы Т1 және
Т2 (Т2=250-300К; Т1=2000-2500К) температураларының өте үлкен айырмасы
кезіндегі, циклдің ішкі ауданы PV-диаграммада тіптен жіңішке, тік жіне
көлденең бағыттағысы-өте созылыңқы, осы құбылысына қарай пайдасыз
нүктелерде (мертвая точка) көлемі мен қысымы артады.Мысалы, егер tа=t2=15ºC
және tc=t1=180ºC деп қабылдасақ, онда К=1,33 және Ра=0,1 МПа кезінде
табамыз:
                          к
              Т1       k1      2,73     4,05
Pc=Pа(          )         =(          )          *0,1=282Па және
кеңею дәрежесі VаVc≈400 болғанда,
             Т2                    288

Мүлде іске аспайды, егер еске алсақ, нақтылы ІЖҚ-тың жану кезіндегі ең
жоғарғы қысымы 10МПа-дан аспайды және жалпы кеңею дәрежесі 20 аспайды.
Кеңею дәрежесі кезінде 20 көп болса, онда абайсыз үлкен цилиндр қажет болар
еді, онда нақтылы жылуды пайдалануда үйкелістен үлкен шығынмен
келмейді.Сондықтан нң жоғарғы қысымды кеміту үшін, вс және ad изотермиялық
процесстердің кеңеюінің аз дәрежесін алу үшін, c1d және a1d изохорлы
процесспен немесе c2b изобарлы процесспен және a1d изохорлымен
алмастырады.Циклдер арасындағы c1da1d және c2ba1d айырмашылығы сонда,
бірінші дану процессінде-тұрақты қысым кезінде болады.Осыған сәйкес,
піспекті ІЖҚ-тің ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.