مقاله مطالعة سیکل های گازی

اختصاصی از ژیکو مقاله مطالعة سیکل های گازی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 95

Gas Cycles

Chapter

2.1introuduction

مطالعة سیکل های گازی به عنوان مدل هایی از موتورهای احتراق داخلی برای نشان دادن بعضی از پارامترهای مهم و مؤثر بر عملکرد موتور، مفید است. محاسبات سیکل گازی در رابطه با فرآیند احتراق معادل با حرارت آزاد شده است فرآیندهای احتراق در قالب فرآیندهای حجم ثابت، فشار ثابت و فرآیند حرارت آزاد شده محدود ، تعریف می شوند. با در نظر گرفتن فرآیند احتراق به عنوان فرآیند آزادسازی حرارت و به دلیل عدم نیاز به بررسی جزئیات فیزیکی و شیمیایی احتراق ، تحلیل ساده تر خواهد شد.

در این فصل مروری بر ترمودینامیک نیز خواهیم داشت. سیکل های گازی برای معرفی بسیاری از فرآیندهای ایده آل که همچنین در مدل های بیشتری از سیکل های ترکیبی احتراق مانند سیکل سوخت – هوا که در فصل 3 معرفی می شوند به کار می روند. در این فصل به وسیلة قانون اول (ترمودینامیک) به بررسی فرآیندهای تراکم و انبساط که در سیستم بسته انجام می شوند می پردازیم سپس تلفیق آن با سیستم باز برای فرآیندهای مکش و تخلیه را بررسی خواهیم کرد.

انتقال حرکت در حجم ثابت 2.2 Constant Volume heat addition

این سیکل اغلب به سیکل اتو اشاره دارد و در مورد نوع خاصی از موتورهای احتراق داخلی بحث می کند که فرآیند احتراق به سرعت و به گونه ای اتفاق می افتد که پیستون حین فرآیند احتراق تغییر مکان ندارد، پس فرض می شود که فرآیند احتراق در حجم ثابت اتفاق می افتد. به دلیل این که جرقه باعث احتراق می شود، موتور سیکل اتو، موتور جرقه- احتراقی نیز خوانده می شود. سیکل اتو شامل چهار فرآیند مکش، تراکم، انبساط و تخلیه است، بنابراین در هر سیکل میل لنگ دو دوران کامل خواهد داشت.

سیکل اتو به افتخار نیکولاس اتو (1832-1891) کسی که در سال 1876 یک موتور چهار زمانه ساخت نامگذاری شد. همچنین از اتو به عنوان مخترع موتورهای احتراق داخلی مدرن و مؤسس صنعت موتورهای احتراق داخلی یاد می شود. موتور ساخته شده توسط اتو توانی حدود در سرعت 160rpm تولید می کرد.

سیال عامل در سیکل اتو گاز کامل فرض می شود. به علاوه برای ساده تر شدن محاسبات ریاضی ، فرض می کنیم که گرمای ویژه آن (گاز) ثابت است. این فرض باعث می شود که بتوان (عبارت تحلیل کننده) راندمان را به عنوان تابعی از نسبت تراکم مطرح کرد. نسبت گرمای ویژه ، برای هوا به عنوان تابعی از دما در شکل 2.1 نشان داده شده است. مقدار برای محاسبات سیکل هوایی اتو و همچنین مطابقت با measured eylinder Tempreture data در بازة 1.3 تا 1.4 قرار دارد.

سیکل اتو (برای تحلیل) در شکل 2-2 نشان داده شده است. چهار فرآیند پایه ای عبارتند از :

1-2 تراکم ایزنتروپیک

2-3 افزودن حرارت در حجم ثابت

3-4 انبساط ایزنتروپیک

4-1 دفع حرارت در حجم ثابت

دانشجو باید تسلط کافی روی روابط زیر داشته باشد:

افزودن حرارت

دفع حرارت

تراکم

انبساط

که در این روابط :

m : جرم مقدار گاز درون سیلندر

: حرارت مخصوص (گرمای ویژه) در حجم ثابت

: نسبت تراکم

: نسبت گرمای ویژه

نسبت تراکم برای یک موتور با رابطه زیر مشخص می شود :

2.5

برای یک سیکل ترمودینامیکی مانند این سیکل ، بازده گرمایی عبارتست از :

2.6

که روابط مربوط به Qout و Qin قبلاً ذکر شده اند ، پس داریم :

2.7

فشار میانگین موثراندیکه (imep) برابر است با :

2.8

Imep بوسیلة فشار اولیه ، و حرارت ورودیQin به وسیلة بی بعد می گردند.

تغییرات فشار مؤثر میانگین اندیکه نسبت به تغییرات نسبت تراکم و حرارت ورودی در شکل 2-3 نشان داده شده است. همانطور که انتظار می رفت imep متناسب با افزایش حرارت است. بازده گرمایی سیکل اتو فقط به گرمای ویژه گاز و نسبت تراکم بستگی دارد. شکل 2.3 تغیرات بازده گرمایی را در مقابل نسبت تراکم در محدوده 1.2 تا 1.4 برای گرمای ویژه نشان می دهد. بازده محاسبه شده مثلاً برای و در حدود