Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Другое / Конспекты / Конспект лекции "Тепловой баланс. Утилизация тепловых потерь"

Конспект лекции "Тепловой баланс. Утилизация тепловых потерь"



Осталось всего 2 дня приёма заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)


  • Другое

Поделитесь материалом с коллегами:


§ 2.4. Тепловой баланс дизеля

Тепловым балансом называется распределение теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в дизеле на отдельные составляющие, включая как полезно использованную теплоту, так и потери теплоты. Тепловой баланс определяется, как правило, экспериментальным путём теплобалансовых испытаний головного двигателя на стенде завода.

Элементарный тепловой баланс двигателя в абсолютных и относительных единицах выражается следующим образом:

QнGч=3600Ni+Qохл+Qгаз

1=ηi+qохл+qгаз (220)

Qохл(qохл) и Qгаз(qгаз) - потери тепла, связанные с охлаждением цилиндров и потери тепла с отработавшими газами соответственно.

Из формулы (2.20) можно выразить индикаторный КПД: ηi=1-qохл-qгаз. При достигнутых значениях ηi современных дизелей порядка 0,55 на долю тепловых потерь в цилиндре приходится 0,45. Наиболее значительной из этих составляющих тепловых потерь в современных судовых дизелях является потеря с газами, на ее долю приходится более 0,3. Таким образом, величина qохл не превышает 15%, а для малооборотных дизелей может быть даже меньше 10%.

Часть тепла отработавших газов (qтк) используется в турбокомпрессоре для привода наддувочного агрегата. При охлаждении надувочного воздуха в воздухоохладителе от температуры за компрессором tk до температуры в ресивере ts отводится часть этого тепла hello_html_m3612df.gif тепло, определяемое разностью температур в ресивере и на входе в центробежный компрессор.

Часть тепла газов передается в охлаждающую воду турбокомпрессоров и не учитывается отдельным членом в формуле теплового баланса. Часть тепла через корпус турбокомпрессора теряется с радиацией в окружающую среду. Основная часть тепла уносится с выпускными газами после турбины qТО,

С учетом указанных путей отвода тепла в дизеле с газотурбинным наддувом:

hello_html_m51ff286.gif

уравнение теплового баланса может быть представлено в виде

hello_html_21501236.gif

Механические потери в виде тепла трения передаются охлаждающей среде, смазочному маслу, отработавшим газам и не могут быть измеренными при теплобалансовых испытаниях отдельно. Поэтому, используя формулу, ηеi·ηмех выражение для эффективного КПД через составляющие потерь в двигателе можно представить следующим образом

hello_html_m15979d10.gif

Уравнения (2.20 и 2.21) показывают, что индикаторный КПД характеризует совершенство преобразования химического тепла топлива в работу газов в цилиндре двигателя, а эффективный КПД - экономичность двигателя в целом с учетом всех его тепловых и механических потерь. Распределение тепловых потоков в судовом среднеоборотном дизеле представлено на рисунке 2.3.

Обычно составляющие теплового баланса приводятся для номинального режима двигателя, т. е. при его работе с ре = 100% и п = 100%. При работе на других режимах составляющие теплового баланса значительно изменяются.

В современных высокофорсированных дизелях доля теплоты, преобразованной в эффективную работу за счет снижения остальных составляющих теплового баланса, доведена до 50-52%.

hello_html_m3525a87a.png


Рис. 2.3. Тепловой баланс судового среднеоборотного дизеля


Литература

Возницкий И. В. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Том 2. / И.В.Возницкий, А.С.Пунда – М.:МОРКНИГА, 2010.- 382 с. Стр. 48-50.

Возницкий И. В. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Том 2. / И.В.Возницкий, А.С.Пунда – М.:МОРКНИГА, 2008.- 470 с. Стр. 67-71

Возницкий И. В. Судовые дизели и их эксплуатация / И.В.Возницкий, Е.Г.Михеев – М.:Транспорт, 1990. - 360 с Стр. 246-247




57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)


Автор
Дата добавления 16.12.2015
Раздел Другое
Подраздел Конспекты
Просмотров291
Номер материала ДВ-264858
Получить свидетельство о публикации

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх