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 (l_Т-l_k). . π=Р2/Р1 – Степень повышения давления. Для адиабатного процесса π=Ɛ^к-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.