Здавалка
Главная | Обратная связь

Теплоотдача. Уравнение Ньютона-Рихмана. Коэффициент теплоотдачи, влияющие на него факторы.



Теплоотдача – понимается частный случай конвекции, представляющий собой процесс переноса теплоты между подвижной средой и поверхностью твердой стенки.

Уравнение описывающее конвективную теплоотдачу уравнение Ньютона-Рихмана:

 

Теплопередача через плоскую стенку. Выражение для термического сопротивления и коэффициента теплопередачи.

Теплопередача через цилиндрическую стенку. Выражение для термического сопротивления и коэффициента теплопередачи.

Методика решения задачи по интенсификации теплопередачи. Оребрение поверхностей.

1) определяются все термические сопротивления, входящие в формулу для определения коэффицента теплопередачи

2) Выбираются наибольшие термические сопротивления (Отличающееся от остальных, как минимум на порядок = 10)

3)Принимаются меры для его снижения

4) Если все термические сопротивления одного порядка, то нужно принимать меры для их…..

Оребрение поверхности

Особенности тепловой изоляции цилиндрических труб. Понятие «критический диаметр» изоляции.

dкр -диаметр изоляции, отвечающий минимальномузначению термическому сопротивлению называют критическим диаметром изоляции

Основные положения теории подобия. Теоремы подобия. Общая методика определения коэффицента теплоотдачи при помощи уравнения подобия.

Теорема подобия.

1) У подобных явлений числа подобия одинаковые

2) Решение системы дифф-ных уравнений, описывающих конвективную теплоотдачу, может быть представлено в виде уравнения подобия, составленного из чисел подобия.

3) Подобны те явления, условия однозначности которых подобны, и числа подобия, составленные из условий однозначности, численно равны.

Сходственные точки – точки пространства, координаты которых относящихся друг к другу как некоторые постоянные числа

Сходственные моменты времени – моменты времени, отмерянные от одного начала и относящиеся друг к другу как некоторые постоянные числа.

Физические явления считаются подобными, если в сходные моменты времени в сходных точках отношение одинаковых величин есть некоторое постоянные числа.

Методика определения коэффициента…

1) Исходя их анализа особенностей из справочной литературы выбираются конкретные уравнения подобия.

2) Определяются числа подобия, входящие в правую часть уравнения подобия.

3) Определяется Nu по уравнению подобия

4) Находятся коэффициент теплоотдачи

34. Основные числа подобия. Определяющий размер и опр. Температура.

35. Классификация теплообменных аппаратов. Характер изменения температур в …

36. Основные уравнения для расчета рекуперативных теплообменных аппаратов.

Q=K̄̄F∆t̄

K̄=(K̕ + K”) / 2

K̕ , K” – соотв. Коэф-т теплопередачи на входе и выходе из тепл.ап.

∆t̄=(∆tб-∆tM) / ln (∆tб/∆tM) – среднелогарифмич. температура

∆tб – max разность температур теплоносителей

∆tM – min ----------//-----

Прямоток: ∆t̄=(t1̓+t2̓)-(t1̋-t2̋) / ln (t1̓-t2̓)/ (t1̋-t2̋)

Противоток: ∆t̄=(t1̓-t2̓)-(t1̋-t2̋) / ln (t1̓-t2̓)/ (t1̋-t2̋)

37. Тепловое излучение (определение, основные понятия). Основные законы теплового излучения.

 

 

38. Тепловые экраны как средство защиты от теплового излучения.

39. Теплообмен излучение двух тел, произвольно расположенных в пространстве. Анализ частных случаев (тело и оболочка, две параллельные пластины бесконечной длины).

 

40. Общие сведения о топливе (элементарный состав, теплота сгорания).

41. Определение необходимого количества воздуха, требуемого для горения.

 

42. Классификация двигателей внутреннего сгорания.

По способу осуществления рабочего цикла: По способу воспламенения:

- четырехтактные, - двухтактные -двигатели легкого топлива, - дизели

По способу воспламенения: По способу смесеобразования:

-двигатели легкого топлива, -дизели - внешнее, - внутреннее

По способу смесеобразования: По роду используемого топлива:

- внешнее, - внутреннее - ДВС легкого топлива, - ДВС тяжелого топлива

По способу охлаждения: По способу регулирования мощности:

- жидкостное, - воздушное - количеств., - качественное, - смешанное

По способу распределения цилиндров: По назначению:

- рядное, - V-образное, - оппозитное -стационарные,-транспортные,-судовые, -авиац.

43.Классификация двигателей внутреннего сгорания.

По способу осуществления рабочего цикла:

1. Четырехтактный

2. Двухтактный

По способу воспламенения

1. От внешнего источника – бензиновые

2. От сжатия – дизельные

По роду используемого топлива

1. ДВС легкого топлива – бензин, керосин

2. ДВС тяжелого топлива – дизель, мазут

По способу охлаждения

1. Жидкостная система

2. Воздушная

По способу регулирования мощности

1. Количественная

2. Качественная

3. Смешанная

По способу расположения цилиндров

1. Рядные

2. V-образные

3. Оппозитные

По назначению

1. Стационарные

2. Транспортные

3. Судовые

4. Авиационные

 

44.Отличие действительных циклов ДВС от теоретических. Основные понятия и определения (рабочий объем, полный объем, степень сжатия, коэффициент избытка воздуха, коэффициент наполнения, коэффициент остаточных газов). Индикаторная диаграмма ДВС.

 

Отличия. Те допущения, которые делаются для упрощения действительных циклов

1. В цилиндре находится постоянное несменяемое количество рабочего тела.

2. Рабочее тело – идеальный газ.

3. Процессы сжатия и расширения считаются адиабатными.

4. Процессы горения и выпуска заменяются подводом и отводом теплоты из вне в определенные моменты цикла.

5. Теплоемкость рабочего тела считается постоянной. С=const.

 

Когда поршень достигает верхней мертвой точки, над ним остается небольшое свободное пространство, которое называется камерой сжатия, или сгорания.

Рабочий объем цилиндра — объем между мертвыми точками.

Полный объем – объем камеры сгорания + рабочий объем.

Степень сжатия – отношение полного объема к объему камеры сгорания.

Отношение количества воздуха, действительно подаваемого в цилиндр, к теоретически необходимому называют коэффициентом избытка воздуха αт = Vвд / Vв.

Коэффициент наполнения – отношение количества свежего заряда, действительно поступившего в цилиндр двигателя к тому заряду, которое могло бы заполнить объем цилиндра если бы были неизменными P и t окружающего атмосферного воздуха.

Коэффициент остаточных газов – отношение числа молей остаточных газов к числу молей свежего заряда, поступившего в цилиндр в течении впуска. Чем выше, тем меньше КПД.

 

 

45. Анализ основных процессов в четырехтактном ДВС

Рабочий цикл в поршневых двигателях внутреннего сгорания состоит из пяти процессов: впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. В двигателе рабочий цикл может быть осуществлен по следующей широко применяемой схеме:

 

1. В процессе впуска поршень перемещается от верхней мертвой точки (в.м.т.) к нижней мертвой точке (н.м.т.), а освобождающееся надпоршневое пространство цилиндра заполняется смесью воздуха с топливом. Из-за разности давлений во впускном коллекторе и внутри цилиндра двигателя при открытии впускного клапана смесь поступает (всасывается) в цилиндр в момент времени, называемый углом открытия впускного клапана φа.

Воздушно-топливная смесь и продукты сгорания (всегда остающиеся в объеме пространства сжатия от предыдущего цикла), смешиваясь между собой, образуют рабочую смесь.

 

2. В процессе сжатия оба клапана закрыты и поршень, перемещаясь от н.м.т. к в.м.т. и уменьшая объем надпоршневой полости, сжимает рабочую смесь (в общем случае рабочее тело). Сжатие рабочего тела ускоряет процесс сгорания и этим предопределяет возможную полноту использования тепла, выделяющегося при сжигании топлива в цилиндре.

3. В процессе сгорания происходит окисление топлива кислородом воздуха, входящего в состав рабочей смеси, вследствие чего давление в надпоршневой полости резко возрастает.

В рассматриваемой схеме рабочая смесь в нужный момент вблизи в.м.т. поджигается от постороннего источника с помощью электрической искры высокого напряжения (порядка 15 кв). Для подачи искры в цилиндр служит свеча зажигания, которая ввертывается в головку цилиндра.

Для двигателей с воспламенением топлива от тепла, выделяющегося от предварительно сжатого воздуха, запальная свеча не нужна. Такие двигатели снабжаются специальной форсункой, через которую в нужный момент в цилиндр впрыскивается топливо под давлением в 100 ÷ 300 кГ/см² (≈ 10—30 Мн/м²) и более.

 

4. В процессе расширения раскаленные газы, стремясь расшириться, перемещают поршень от в.м.т. к н.м.т. Совершается рабочий ход поршня, который через шатун передает давление на шатунную шейку коленчатого вала и проворачивает его.

 

6. В процессе выпуска поршень перемещается от н.м.т. к в.м.т. и через второй открывающийся к этому времени клапан, выталкивает отработавшие газы из цилиндра. Продукты сгорания остаются только в объеме камеры сгорания, откуда их нельзя вытеснить поршнем. Непрерывность работы двигателя обеспечивается последующим повторением рабочих циклов.

 

46. Индикаторные и эффективные показатели ДВС.

Индикаторные показатели характеризуют эффективность рабочего процесса ДВС.

Индикаторная работа характеризуется положительной площадью индикаторной диаграммы и представляет собой работы, которую совершают газы в цилиндре ДВС в течении одного рабочего цикла.

Среднее индикаторное давление – величина условного постоянного давления, которое действует на поршень в течении такта расширения, совершая работу, равную индикаторной работе цикла.

 

Индикаторная мощность – мощность, которая развивается рабочим телом внутри цилиндра двигателя.

Расход топлива, который приходится на единицу индикаторной работы = индикаторный удельный расход топлива.

Индикаторное КПД определяется как отношение индикаторной работы, равной 1 кВт*ч, к соответствующей затраченной теплоте топлива.

 

 

Эффективные показатели ДВС

Совокупность того, как хорош двигатель.

Среднее эф. Давление – разность сред. Индикаторного давления и среднего давления механических потерь на трение.

Отношение среднего эф.давления к среднему индик.давлени. – механический кпд двигателя.

Эффективная мощность – мощность, снимаемая с вала двигателя, представляет собой произведении индикат мощности на механическое КПД.

 

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.