|
|
Главная » 2010 » Февраль » 15 » Теплоёмкость газов
|
Выбор численных значений теплоёмкостей газов представляет значительные трудности, так как имеется большое количество не совпадающих между собою опытных данных.
Мы приведём здесь только данные, получившие широкое распро-. странение в расчётах рабочего процесса двигателей и данные, наиболее новые и достоверные.
С широким распространением этих формул приходится считаться, если желательно получить результаты, сравнимые с ранее опубликованными расчётами.
Принятие линейной зависимости теплоёмкости от температуры приводит к большому упрощению расчётов и вместе с тем удовлетворяет требованию практически целесообразной точности конечных результатов, несмотря на то, что теплоёмкости отдельных газов, особенно СО2 и Н20, значительно отклоняются от линейной зависимости от температуры.
Объясняется это тем, что С02 и Н20 в общей сумме газов, содержащихся в цилиндре, составляют обычно не более 30% и, кроме того, по некоторым данным ускорения роста теплоёмкостей этих двух газов при высоких температурах имеют противоположные знаки, а потому для смеси газов получается удовлетворительное приближение к линейной зависимости.
Руководствуясь этими соображениями, а также тем, что имеет значение лишь теплоёмкость газовых смесей, а не отдельных газов, приводим здесь формулы истинных теплоёмкостей в виде линейных зависимостей от температуры, подобранные по спектроскопическим данным.
Значительные отклонения значений средних теплоёмкостей по этим формулам от точных значений имеются для двух газов.
Для СО2 это отклонение не имеет существенного значения, так как этот газ содержится в газовой смеси либо в составе воздуха и тогда решающее значение имеет теплоёмкость iV2, довольно хорошо совпадающая с формулой, либо в продуктах сгорания, а тогда содержание 02 в газовой смеси всегда невелико (от 0 до 5% при нормальной нагрузке в разных типах двигателей). Поэтому для 02 можно принимать ту же формулу, что и для N2, СО.
Для СО2 имеется большое отклонение при низких температурах, но это несущественно, так как на участках рабочего процесса с низкими температурами С02 почти не содержится в цилиндре (наибольшее содержание СО2 при наполнении и сжатии может быть в газовых двигателях, но и здесь оно не превосходит обычно 3-4-4%).
При температурах 600-4-2400°С совпадение формул средних теплоёмкостей и теплоёмкостей по спектроскопическим данным получается хорошим, а это наиболее важно для правильного подсчёта температур сгорания.
Для иллюстрации практической пригодности формул (1) подсчитаем теплоёмкость продуктов сгорания нефти состава: С =0,855; Н = 0,140; О =0,005 весовых долей при а = 1.
Отсюда видно, что формула, основанная на спектроскопических данных, наиболее новых и наиболее обоснованных, даёт результаты, ближе всего подходящие к формулам Петрова и средние по отношению ко всем другим формулам. В дальнейшем будем пользоваться именно формулами, основанными на спектроскопических данных; однако, надо иметь в виду, что, подбирая коэффициенты формул, мы имели в виду определённую цель — применение формул к расчёту рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания. Для других случаев эти формулы могут оказаться не наилучшими или даже мало пригодными.
Для продуктов сгорания (при а = 1) жидких топлив нефтяного происхождения, состав которых мало изменяется для разных сортов, в дальнейшем будем пользоваться непосредственно формулой, не вычисляя новых коэффициентов при небольших отклонениях состава топлива от состава, положенного в основу подсчёта формулы.
При а > 1 для тех же топлив продукты сгорания состоят из продуктов сгорания при а = 1 в количестве 1 кг-мол смеси до сгорания и из избыточного воздуха в количестве (а — 1) на 1 кг-мол смеси до сгорания. Этой же величиной следует в данном случае пользоваться и для компрессорных дизелей, так как для подсчёта тс, безразлично, каким образом попадает в цилиндр воздух.
|
|
Категория: Двигатели внутреннего сгорания |
Просмотров: 1623 |
Добавил: Serg
| Рейтинг: 0.0/0 |
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |
|
|
