повышение КПД двигателя

[georgka]

Уважаемый Pimenov!
Состав сухого атмосферного воздуха:
по объему: азот - 78,09%; кислород - 20,95%; аргон - 0,932%; углекислый газ - 0,03%; остальное - примеси других газов.
по массе: азот - 75,5%; кислород - 23,1%; аргон - 1,286%; углекислый газ - 0,046%; остальное - примеси других газов.
("Краткий справочник по химии" под ред. А.Т. Пилипенко, Киев, "Наукова думка", 1987 г., стр.555).

 

[Sykes]

Кажись Сх не тот?!

Данные из журнала, давайте любые другие известные данные и будем считать. Мне рыться лень, однако авторитетом в данном вопросе для меня является не потомственный инженер-моторист, а проверенные факты. Сх авто данного класса лежит в пределах 0,4 - 0,5, хотя мной взято поперчное сечение кузова сугубо приблизительно и расчёты показывают результаты весьма далёкие от заявленных 7% потомственным инженером-мотористом ;D

Мы можем КПД ДВС посчитать применительно к самолёту при известных Сх, Су и времени полёта, и часовому расходу, только не думаю, что мы придём в другому порядку цифр :🙂

 

[Bulagen]

Уважаемый Pimenov!Состав сухого атмосферного воздуха:по объему: азот - 78,09%; кислород - 20,95%; аргон - 0,932%; углекислый газ - 0,03%; остальное - примеси других газов.по массе: азот - 75,5%; кислород - 23,1%; аргон - 1,286%; углекислый газ - 0,046%; остальное - примеси других газов.("Краткий справочник по химии" под ред. А.Т. Пилипенко, Киев, "Наукова думка", 1987 г., стр.555).

Так-то оно так, но я думаю, что Pimenov пытался показать состав не воздуха а смеси с a=1, хотя вроже как всё равно ошибся 🙁.

 

[Kim]

Кроме ТЭГ есть и другие тепловые двигатели, способные переработать сбрасываемое тепло  выхлопных газов в полезную энергию (электрическую, гидравлическую)
И кпд у них приемлемый, лучше, чем у ТЭГ

 

[Pimenov]

Давайте поторгуемся, сколько кислорода в воздухе? Ведь зимой его там больше, летом меньше, в Москве меньше, чем за городом, а на высоте полета, там еще меньше!

Дело не десятых долях газов в воздухе, господа теоретики-справочники,  а в том, к примеру, что если вас кормить не колбасой, а наполнителем из бумаги, а потом спрашивать: а почему КПД вашей работы такой низкий?

 

[slav]

Данные из журнала, давайте любые другие известные данные     Вот  http://www.zr.ru/a/1489/

  Там 0.40 дают,но где то вроде о.38 встречал! :-? 🙂

 

[georgka]

Давайте поторгуемся, сколько кислорода в воздухе? Ведь зимой его там больше, летом меньше, в Москве меньше, чем за городом, а на высоте полета, там еще меньше!

Уважаемый сударь! Здесь не базар, а АВИАЦИОННЫЙ ФОРУМ! Последнее предполагает, что участник имеет хотя бы минимальную подготовку по обсуждаемым вопросам и проблемам. А Вы похоже даже не слышали об МСА, что расчет двигателей, самолетов производится исходно  для стандартьных условий (МСА), а потом выполняится расчеты высотно-скоростных, климатических характеристик с учетом тех же МСА и принятой модели атмосферы.
МСА и создана для того, чтобы не было споров, чтобы наука и практика понимали друг друга, чтобы была единая точка зрения при сравнении двигателей, самолетов и пр.

 

[Bulagen]

Данные из журнала, давайте любые другие известные данные     Вот  http://www.zr.ru/a/1489/  Там 0.40 дают,но где то вроде о.38 встречал!

В дополнение к вышесказанному ...
Поршневые - http://manbw.ru/analitycs/gpu.html
ГТД - http://manbw.ru/analitycs/gas-turbine_units_power_station_power_plant.html
Там и про утилизацию тепла можно найти
1. Парогазовые установки http://manbw.ru/analitycs/pgu.html
2. Когенерация http://manbw.ru/analitycs/cogeneration.html
3. Тригенерация http://manbw.ru/analitycs/threegeneration.html

Глоссарий: http://www.manbw.ru/analitycs/gtu-gtd.html

 

[Sykes]

Там 0.40 дают,но где то вроде о.38встречал

При Сх=0,38 кпд двигателя в данных расчётах будет ещё выше.

 

[slav]

[highlight]В дополнение к вышесказанному ...[/highlight]Bulagen

  Спасибо! Весьма познавательная ссылка!
🙂

 

[RSM]

Кажись Сх не тот?!

Мы можем КПД ДВС посчитать применительно к самолёту при известных Сх, Су и времени полёта, и часовому расходу, только не думаю, что мы придём в другому порядку цифр :🙂

Cx самолёта и автомобиля являются СОВЕРШЕННО РАЗНЫМИ величинами по определению. У самолёта он приведен к площади крыла, а у автомобиля к поперечному сечению кузова.

Там 0.40 дают,но где то вроде о.38встречал

При Сх=0,38 кпд двигателя в данных расчётах будет ещё выше.

Да нет, как раз наоборот:
- во втором классе меня учили, если уменьшается числитель, то уменьшается и частное от деления  😉

 

[Sykes]

У самолёта он приведен к площади крыла, а у автомобиля к поперечному сечению кузова.

А я думал у автомобиля тоже к площади крыла.

Да нет, как раз наоборот:
- во втором классе меня учили, если уменьшается числитель, то уменьшается и частное от деления 

Для особо одарённых поясню - уменьшая силу лобового сопротивления уменьшением Сх, тем самым увеличиваем КПД использования топлива - так понятно?

 

[RSM]

У самолёта он приведен к площади крыла, а у автомобиля к поперечному сечению кузова.

А я думал у автомобиля тоже к площади крыла.

Да нет, как раз наоборот:
- во втором классе меня учили, если уменьшается числитель, то уменьшается и частное от деления 

Для особо одарённых поясню - уменьшая силу лобового сопротивления уменьшением Сх, тем самым увеличиваем КПД использования топлива - так понятно?

Прочтите свои посты ещё раз, что бы не думать о крыльях автомобиля.
Приведенные Вами расчёты - это обычная подгонка под ответ у студента-двоечника при решении задачи. Даже нет величин, подставленных в формулы - сразу выложен подготовленный результат. Так КПД двигателя не считают.

И к чему этот Ваш пафос из уровня плинтуса:
" Для особо одарённых поясню - уменьшая силу лобового сопротивления уменьшением Сх, тем самым увеличиваем КПД использования топлива - так понятно?"
Нет не понятно. Для Вас придётся разжевать:

1. КПД использования топлива - шо цэ такэ та з чым його Їдять? Вы представляете вообще о чём ведёте речь?

2. Не подменяйте совершенно конкретное понятие "КПД двигателя" на чёрте чё, типа "КПД использования топлива".

3. Это Вы писали:

При Сх=0,38 кпд двигателя в данных расчётах будет ещё выше.

Так вот выдержка из данных Вами «расчётов»:

Сила сопротивления воздуха F=CxSpV2/2
Работа этих сил на 100 км пути Q=(Fтр+Fаэр)s - 65 МДж
Получаем КПД силовой установки - 65/(46х3,6)=0,39

Где делимое, а где частное сами разберётесь, или прибегните к помощи второклассников?

 

[georgka]

Судари! В #4 я предупреждал об "опасности" обсуждения КПД, как физического понятия. Но есть ещё и математика, которой безразличен вкус салата от суммы помидор и огурцов, помноженной на ящики... Кто сказал, что у одного и того же автомобиля (самолета) при разных Сх, но на той же скорости движения, будет одинаковый расход топлива на 100 км пути?

 

[Sykes]

Кто сказал, что у одного и того же автомобиля (самолета) при разных Сх, но на той же скорости движения, будет одинаковый расход топлива на 100 км пути? 

Речь шла о трети бензина, которая сгорает, остальные же две трети,якобы, вылетают в трубу не участвуя в процессе. Элементарные подсчёты сопротивления движению, отнесённые к расходу топлива доказывают обратное - для того и пример был. Будь Сх той же ОКИ равен ,0,5 или 0,3 к указанным 7% процентам "Химического КПД" мы всё равно не придём.

 

[Суханов А.Н.]

А куда Пименов пропал, что за дела? Извиняюсь, я насчет сажи так и не вьехал. Куда там в трубе сажа выкапывает. Проценты, пожалуйста. Я все прывык на кулькуляторе. И ваш балаган с СО мне не понятен.  Ув. тов. Пименов, а если ДВС не мощный, слабенький такой, но с офигенным моментом, как у паравоза.  Бензина потребуется больше, чем у более мощного ДВС, но с гораздо меньшим моментом. Я извиняюсь, мне для одной идеи надо это знать. Мопедный двигатель хочу на самолет поставить. Только шатун удлиню до полуметра и моментом как дам по винту. Полетит ли? Тов. Пименов, помогите с решением и по саже то же интересно. Вот у меня ее на мопеде много в трубе, можно ли ее обратно в бак перегонять, т.е. взад углеводороды получать. Раз она проскочила весь процесс за доли секунды поменяв только цвет, надо как то использовать это дело обратно. Реверс тяги устроить. По типу циклона. Выхлопными газами разгоняем горячую сажу внутри эмалированного цилиндра (пришпундюривается вместо багажника на дырчик). Охлаждаясь углеводород-бензин стекает по скользкой стенке вниз в бак, а черная пыль вверх, в мешок. Краску потом можно делать. Или чернила. Я ж не думаю, что с сажи отжать бензин будет сложно. И таким образом мы повысим КПД ДВС во много раз. И это позволит многим нашим товарищам задуматься над другими серьезными весчами внутри ДВС в плане КПД и момента мощности. 
С уважением. Потомственный я.

 

[Pimenov]

Ну не могут без меня!
Прошу один вопросик:Почему температура горения в камере сгорания двигателя не превышает 800 С, а при горении бензина в чистом кислороде зашкаливает за 2000С ?
Нарисуйте мне пару формул, если сможете... это и есть химический, то есть учитывающий всю энергию, заложенную в бензиновых молекулах СН, КПД процесса горения, а не КПД механизма. А то, что измеряют дилетанты из журнала ЗР (30-40%), есть только процент энергии, полученной от сгорания 1/3 бензобака, и идущей на полезную, заявленную автопроизводителем мощь.
Насчет дожигания 2/3 от бензобака мысль здравая: в начале автомобильной истории были даже безкарбюраторные двигатели-пары бензина засасывались в мотор из щели, образуемой в бензобаке между уровнем бензина и горизонтальной пластиной. Недостатки такой схемы: постоянно требовалось регулировать зазор а, если мотор случайно "чихал" обратно, от бензобака оставались одни кусочки. Рацпредложение: сделать бескарбюраторный самолет, бензобак которого буксируется за ним на веревочке, во избежание взыва. И экономия бензина будет большая! Кто еще чего-нить полезного предложит?

 

[Sykes]

Ну не могут без меня!

Хотелось бы узнать, всё-таки, Ваше мнение по поводу приведённых мной расчётов потерь на трение о воздух и о дорогу и соответствующему этим потерям расходу топлива, а так же удельной теплоте сгорания этого топлива.

 

[FT]

Теплотворная способность (удельная теплота сгорания)  бензина примерно  10500 ккал/кг (46 МДж/кг).
Определяется в калориметрической "бомбе" при сгорании бензина в чистом кислороде.
Эту цифру Sixe  и брал в расчетах.


А температура горения (в первом приближении) определяет КПД термодинамического цикла, и в конечном итоге, КПД двигателя.

Делайте "Стирлинг" и не мучайтесь   😉

 

[georgka]

Цитата Pimenov #36: Нарисуйте мне пару формул, если сможете... это и есть химический, то есть учитывающий всю энергию, заложенную в бензиновых молекулах СН, КПД процесса горения, а не КПД механизма. А то, что измеряют дилетанты из журнала ЗР (30-40%), есть только процент энергии, полученной от сгорания 1/3 бензобака, и идущей на полезную, заявленную автопроизводителем мощь...

Теоретическая температура сгорания топлива t(г)=Q(тс)/G(вг)   (1), где
Q(тс) - теплосодержание (энергетика) топливной смеси;
G(вт) - теплосодержание выхлопных газов.
В свою очередь Q(тс) = Q(т)*Кт+Cт*tт+Cв*tв*L, где
- Q(т) - низшая теплотворная способность топлива;
- Кт - коэффициент полноты сгорания топлива;
- Ст и tт - теплоемкость и температура топлива;
- Св и tв - теплоемкость и температура воздуха;
- L - массовое теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива (L=14,7 кг/кг для бензина).
G(вг) = Су*Му+Свп*Мвп+Са*Ма, где С и М - теплоемкость и масса газа, входящего в состав продуктов сгорания (выхлопных газов);
- индексы: у - углекислый газ; вп - водяной пар; а - азот.
Теплоемкость С зависит от температуры продуктов сгорания, поэтому уравнение (1) решают, задаваясь 3..4 значениями t(г), графически или методом итераций.
Расчет ведется на 1 кг топлива. Сходимость теории и практики около 5 градусов.
Только для чего эта формула здесь нужна? Неужели кто-то будет считать? В поршневом или газотурбинном двигателе сгорание топлива происходит при коэффициенте избытка воздуха около 1 с полнотой сгорания выше 0,95. Если заменить воздух кислоподом, то температура сгорания повысится - не нужно будет греть азот...
КПД использования химической энергии топлива для бензиновых двигателей доходит до 30%, а для дизелей - до 35...40%. И чтобы суть КПД лучше и нагляднее довести до школьников, в учебниках и в пособиях для моделистов написано, что только треть СГОРАЕМОГО в двигателе топлива преобразуется в полезную работу...
Если бы Вы были правы, то с небес давно бы шли керосиновые дожди, т.к. КПД ВРД пока еще ниже автомобильных ДВС, а жрут они керосин тоннами.