На главную
ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ!!!
Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и старых методичек 1978, 1982 и 1983гг.. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников или решение задач из задачников Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна или любых других решений по физике или гидравлике, воспользуйтесь сайтом fiziks.ru

Статья по теме: Водородного двигателя

Область знаний: теплообменники, печи, теплоперенос, паровые котлы, нагревание, горение, топлива, теплообмен

Скачать полный текст

Сравнительную оценку удельной мощности водородного двигателя можно провести по энергоемкости заряда. В общем случае литровую мощность двигателя через энергоемкость за ряда можно выразить следующим образом:[421, С.9]

Подобная трактовка жесткости рабочего процесса водородного двигателя имеет место в ряде работ [16, 24, 60, 70], однако в работе [60] допущен методический просчет при оценке рабоче-го процесса двигателя с искровым зажиганием на водороде, заключающийся в том, что угол опережения зажигания оставался постоянным (34° до ВМТ) при всех исследованных значениях коэффициента избытка воздуха. В результате при а < •\ 1,4 процесс сгорания заканчивался до прихода поршня[421, С.47]

При стехиометрическом составе смеси энергоемкость заряда водородного двигателя с внешним смесеобразованием на 15 % ниже, чем бензинового двигателя. При внутреннем смесеобразовании, наоборот, энергоемкость заряда водородного двигателя на 12 % выше, что позволяет достичь довольно высоких значений среднего эффективного давления (до 0,85 МПа). Однако на основании имеющихся данных еще нельзя сделать вывод о возможной максимальной литровой мощности водородного двигателя. Ее величина в значительной степени будет зависеть от возможности использования области стехиометрического состава смесей в связи со склонностью к самовоспламенению на впуске, склонностью к детонации и высокой эмиссией оксидов азота. Поэтому состав водородовоздушной смеси на полной мощности может быть ограничен коэффициентом избытка воздуха а = 1,5.[421, С.10]

На основании принятой оценки Г. Керим считает, что работа водородного двигателя при а = 1 невозможна, в то же время большинство авторов [60, 69, 85] едины в том, что при степени сжатия менее 8 опасность детонации мала. Однако это не значит, что такой проблемы в случае применения водорода нет, она сеть и, вероятно, будет более серьезной, чем в случае работы на бензине.[421, С.50]

Наряду с указанным определенное положительное влияние на КПД водородного двигателя может оказать меньшая теплоотдача в стенки камеры сгорания вследствие более низкой из-лучательной способности водородного пламени по сравнению с углеводородным.[421, С.22]

Жесткость рабочего процесса. Независимо от способа смесеобразования работа водородного двигателя на топливовоздуш-ных смесях состава, близкого к стехиометрическому, характеризуется высокой жесткостью рабочего процесса. Как известно, жесткость рабочего процесса определяется скоростью на-растания^давления в процессе сгорания. В ряде работ [53, 77] скорость нарастания давления в водородном двигателе оценивается величиной около 5000 МПа • с"-1 при максимальных давлениях 6,0—9,0 МПа. Большие значения относятся к двигателям с внутренним смесеобразованием.[421, С.47]

Более высокие температуры цикла и наличие свободного кислорода в камере сгорания (а = 1,0 -?- 1,15) на режимах полных нагрузок водородного двигателя должны способствовать более интенсивному образованию оксидов азота, чем в бензиновом двигателе. Однако на частичных нагрузках за счет качественного регулирования (а > 1,5) возможно резкое снижение эмиссии оксидов азота до незначительного уровня. Наличие каких-либо других токсичных веществ в отработавших газах водородного двигателя практически исключается. Это предполагает возможность создания экологически чистого автомобильного двигателя.[421, С.22]

Применение водорода в качестве топлива для автомобильных двигателей в первую очередь направлено на достижение минимально возможного уровня токсичности ОГ. В продуктах сгорания водородного двигателя единственным токсичным компонентом могут быть оксиды азота, но в ОГ реального двигателя всегда будут содержаться оксид углерода и углеводороды вследствие частичного сгорания моторного масла, попадающего в камеру сгорания. Однако их количество очень мало, что было подтверждено нашими исследованиями и рядом других исследований [56, 58, 60].[421, С.66]

Вопрос о детонационном воспламенении этих топлив в цилиндре двигателя представляет особый интерес ввиду того, что для них заведомо исключена возможность самовоспламенения — низкотемпературного трех-стадипного и высокотемпературного двухстадийного. Уже в первых испытаниях водородного двигателя столкнулись с невозможностью применения смесей с содержанием водорода больше 80—85% от теоретического состава из-за сильных самовспышек даже при степени сжатия около 3,8 (см. [9], стр. 170, а также [32]). Если принять за температуру начала сжатия 100°, то при этой степени сжатия максимальная температура нагрева смеси не превышает 320°, что явно недостаточно для самовоспламенения водородовоздушных смесей. Даже для водородокислородной смеси температура самовоспламенения от сжатия, по измерениям Фалька, около 550°; для водородовоздушной смеси, по данным Диксона, она около 560°([30], стр. 39). Таким образом, единственным источником воспламенения в этих условиях может быть только появление в цилиндре «горячих точек» с температурой выше 550°. Поскольку период индукции между первым и вторым пределами цепного воспламенения, по-видимому,[433, С.411]

Учитывая высокую степень гомогенности водородовоздуш ного заряда, низкую энергию воспламенения и высокую фундаментальную скорость сгорания водорода в воздухе, следует ожидать высокую стабильность рабочего процесса в широком диапазоне коэффициентов избытка воздуха. Оценка неравномерности рабочего процесса четырехтактного водородного двигателя с искровым зажиганием показала, что даже при обеднении водородовоздушной смеси значительно выше предела эффективного обеднения не отмечается заметного увеличения степени неравномерности.[421, С.61]

Коэффициенты, входящие в выражение индикаторного КПД, определенным образом связаны с параметрами рабочего процесса и могут быть прямо или косвенно оценены по некоторым из них. Максимальный коэффициент активного тепловыделения определяется непосредственно из индикаторной диаграммы, а также косвенно может быть оценен по коэффициенту недогорания фнед для водородного двигателя, представляющему собой отношение остаточного водорода в ОГ к часовому расходу водорода: ""[421, С.62]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь

Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Тарга, Кепе, Диевского, Мещерского и любого другого на заказ. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
Вы так же можете заказать решение задач и по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, метрология, ДМ, ТММ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Перейти к перечню использованной литературы

На главную