Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как влияет на работу двигателя генератор


Свечи и влияние генератора на работу двигателя. — DRIVE2

✅ Что нужно знать про зазор в свечах зажигания?

Очень часто проблемы с двигателем автомобиля возникают из-за того, что в свечах зажигания между электродами неправильно выставлен зазор. Такая ситуация нередко провоцируется и тем, что производители этих деталей в большинстве случаев заявляют, что нет необходимости регулировать в свечах зажигания зазор. Но это утверждение совершено неправильное и необоснованное, потому каждому автовладельцу не лишним будет знать, как можно проверить и отрегулировать зазор в свечах зажигания.

Понятно, что если, например, нет искры на катушке зажигания, то зазор в свечах тут совершенно ни при чем. Но все равно эта величина оказывает важное влияние на работу двигателя. Для того чтобы лучше это понять, следует рассмотреть процессы, которые происходят в камере сгорания, когда от искры воспламеняется воздушно-топливная смесь. В этот момент происходит сжатие наполнения цилиндра при помощи поршня. Углеводородно-воздушная смесь при этом до предела уплотняется и чтобы искра прошла успешно через такую плотную субстанцию, нужна разница потенциалов.

✅ Почему важна регулировка зазора в свечах зажигания?

В стандартных бензиновых двигателях система зажигания устроена так, что она может нормально работать, только если все элементы механизма исправны. В частности, вам не помешает знать, как проверить катушку, как провести диагностику генератора, ведь каждый из этих узлов оказывает влияние на работоспособность двигателя.

И даже небольшое нарушение во всем этом сложном механизме, к примеру, нагар на свечах, может стать причиной не только ухудшения работы двигателя, но и его поломки. Что касается зазора в свечах зажигания, то например, если произошло его естественное увеличение, искре может попросту не хватить мощности, чтобы пробить плотную смесь воздуха и углеводорода. Естественно, придется тратить больше энергии на пробитие и как следствие, запал искры уменьшается, что в свою очередь в большинстве случаев снижает мощность двигателя.

При изучении процесса работы автомобильных свечей зажигания, нередко приходится столкнуться еще с некоторыми не до конца исследованными факторами. Именно поэтому если возникает вопрос «какие свечи следует поставить на свой автомобиль», ответ должен быть однозначный – оригинальные, которые рекомендует завод-производитель. Немаловажной является и периодическая проверка свечей, которая подразумевает определение величины зазора и ее корректировку в случае необходимости. Как правило, каждым производителем двигателя даются рекомендации по требуемому зазору и их лучше соблюдать, только так можно гарантировать качественную работу и полную исправность двигателя.

Водители со стажем, которые уже имеют четкое представление об устройстве свечей зажигания, меняя зазор в свечах, могут влиять на мощность и работу двигателя. Но следует помнить, что неправильно выставленный зазор может и негативно отразиться на мощности двигателя и на расходе топлива, а также посредственно будет причиной увеличенной нагрузки на коленвал и поршневую систему.

Также следует заметить, что в старых моделях двигателей свечной зазор не так важен, как в современных. В работе двигателей последних модификаций используются максимально сжатые смеси, а потому и требования к точности зазоров очень высоки. Например, если нарушить величину зазора свечи на четырехтактном двухлитровом четырехцилиндровом восьмиклапанном двигателе всего на 1/5 миллиметра, это увеличит расход топлива на 4% и приведет к потере двигателем мощности примерно на столько же.

Проверить и отрегулировать зазор в свечах зажигания можно как в сервисном центре, так и самостоятельно. Для правильного выставления зазора лучше всего следовать рекомендациям производителя или советам опытных автомобилистов. Не забывайте, что хотя бы через каждый 15 тыс. километров эту процедуру нужно повторять. Только так ваш автомобиль всегда будет в порядке и порадует максимумом скорости и мощи.

PSКак теперь стало ясно, свечи гораздо важнее, чем это кажется! Я даже больше узнал благодаря этой статье. Зазор важный момент для хорошей работы мотора, расхода топлива и динамики! И выделил жирным про генератор, кучу статей про него прочитал, он так же влияет на расход и динамику, если вольтаж падает при включении потребителей на 0,4В, а если на 0,6В проседает, то срочно чинить! Логи показали, что напруга у меня падает прилично и замена необходима!

Индукционный генератор

- Википедия

Индукционный генератор Асинхронный генератор или представляет собой тип электрического генератора переменного тока (AC), который использует принципы асинхронных двигателей для производства электроэнергии. Индукционные генераторы работают путем механического поворота своих роторов быстрее, чем синхронная скорость. Обычный асинхронный двигатель переменного тока обычно может использоваться в качестве генератора без каких-либо внутренних модификаций. Индукционные генераторы полезны в таких применениях, как мини-гидроэлектростанции, ветряные турбины или для снижения потоков газа высокого давления до более низкого давления, потому что они могут восстанавливать энергию с помощью относительно простых элементов управления.

Индукционный генератор обычно получает энергию возбуждения от электрической сети. Из-за этого асинхронные генераторы обычно не могут запустить обесточенную систему распределения. Однако иногда они самовозбуждаются при использовании фазокорректирующих конденсаторов.

Принцип действия [править]

Индукционный генератор вырабатывает электроэнергию, когда его ротор вращается быстрее, чем синхронная скорость . Для типичного четырехполюсного двигателя (две пары полюсов на статоре), работающего на электрической сети 60 Гц, синхронная скорость составляет 1800 оборотов в минуту (об / мин).Тот же четырехполюсный двигатель, работающий от сети 50 Гц, будет иметь синхронную скорость 1500 об / мин. Двигатель обычно вращается немного медленнее, чем синхронная скорость; Разница между синхронной и рабочей скоростью называется «скольжением» и обычно выражается в процентах от синхронной скорости. Например, двигатель, работающий на 1450 об / мин с синхронной скоростью 1500 об / мин, работает с проскальзыванием + 3,3%.

При нормальной работе двигателя вращение потока статора происходит быстрее, чем вращение ротора.Это заставляет поток статора индуцировать токи ротора, которые создают поток ротора с магнитной полярностью, противоположной статору. Таким образом, ротор тянется вдоль потока статора, при этом токи в роторе индуцируются с частотой скольжения.

При работе генератора первичный двигатель (турбина или двигатель) приводит ротор в движение выше синхронной скорости (отрицательное скольжение). Поток статора по-прежнему индуцирует токи в роторе, но поскольку поток противоположного ротора в настоящее время обрезает катушки статора, активный ток вырабатывается в катушках статора, и двигатель теперь работает как генератор, передавая энергию обратно в электрическую сеть.

возбуждений [править]

Эквивалентная схема индукционного генератора

Индукционная машина требует внешнего тока якоря. Поскольку поле ротора всегда отстает от поля статора, асинхронная машина всегда потребляет реактивную мощность, независимо от того, работает ли она в качестве генератора или двигателя.

Источник тока возбуждения для намагничивающего потока (реактивной мощности) статора по-прежнему требуется для индукции тока ротора. Это может быть получено от электрической сети или, как только она начнет производить энергию, от самого генератора.Режим генерации для асинхронных двигателей осложняется необходимостью возбуждения ротора, который начинается только с остаточной намагниченности. В некоторых случаях этой остаточной намагниченности достаточно для самовозбуждения двигателя под нагрузкой. Следовательно, необходимо либо отключить двигатель и на мгновение подключить его к сети, находящейся под напряжением, либо добавить конденсаторы, изначально заряженные остаточным магнетизмом и обеспечивающие требуемую реактивную мощность во время работы. Аналогичным образом работает асинхронный двигатель параллельно с синхронным двигателем, служащим компенсатором коэффициента мощности.Особенность в режиме генератора параллельно сетке состоит в том, что скорость ротора выше, чем в режиме движения. Затем активная энергия передается в сеть. [1] Другим недостатком асинхронного двигателя-генератора является то, что он потребляет значительный ток намагничивания I 0 = (20-35)%.

Индукционная машина может быть запущена путем зарядки конденсаторов с помощью источника постоянного тока, в то время как генератор вращается, как правило, со скоростью генерации или выше. Как только источник постоянного тока удален, конденсаторы будут обеспечивать ток намагничивания, необходимый, чтобы начать производить напряжение.

Индукционная машина, которая недавно работала, также может самопроизвольно производить напряжение и ток из-за остаточного магнетизма, оставшегося в сердечнике.

Активная мощность [править]

Активная мощность, подаваемая на линию, пропорциональна скольжению выше синхронной скорости. Полная номинальная мощность генератора достигается при очень малых значениях скольжения (в зависимости от двигателя, обычно 3%). При синхронной скорости 1800 об / мин генератор не будет генерировать мощность. Когда скорость движения увеличивается до 1860 об / мин (типичный пример), создается полная выходная мощность.Если первичный двигатель не может вырабатывать достаточную мощность для полного привода генератора, скорость останется в диапазоне от 1800 до 1860 об / мин.

Требуемая емкость [править]

Конденсаторная батарея должна подавать реактивную мощность на двигатель при использовании в автономном режиме. Подаваемая реактивная мощность должна быть равна или превышать реактивную мощность, которую машина обычно потребляет при работе в качестве двигателя.

Крутящий момент против скольжения [править]

Основной фундамент индукционных генераторов - это преобразование механической энергии в электрическую.Это требует внешнего вращающего момента, приложенного к ротору, чтобы вращать его быстрее, чем синхронная скорость. Однако неограниченно увеличивающийся крутящий момент не ведет к неограниченному увеличению выработки электроэнергии. Вращающий момент магнитного поля, возбуждаемый якорем, противодействует движению ротора и предотвращает превышение скорости из-за индуцированного движения в противоположном направлении. По мере увеличения скорости двигателя встречный крутящий момент достигает максимального значения крутящего момента (крутящего момента), которое он может использовать до тех пор, пока рабочие условия не станут нестабильными.В идеале, индукционные генераторы работают лучше всего в стабильной области между состоянием холостого хода и областью максимального крутящего момента.

Номинальный ток [редактировать]

Максимальная мощность, которую может производить асинхронный двигатель, работающий в качестве генератора, ограничен номинальным током обмоток машины.

Сетка и автономные соединения [править]

Типичные соединения при использовании в качестве автономного генератора

В индукционных генераторах реактивная мощность, необходимая для установления магнитного потока в воздушном зазоре, обеспечивается конденсаторной батареей, подключенной к машине в случае автономной системы, и в случае подключения к сети она потребляет реактивную мощность из сети для поддержания своего воздуха зазор потока.Для системы, подключенной к сети, частота и напряжение на машине будут определяться электрической сетью, поскольку она очень мала по сравнению со всей системой. Для автономных систем частота и напряжение являются сложной функцией параметров машины, емкости, используемой для возбуждения, а также значения и типа нагрузки.

Индукционные генераторы часто используются в ветряных турбинах и некоторых микро-гидроустановках из-за их способности производить полезную мощность при различных скоростях вращения ротора. Индукционные генераторы механически и электрически проще, чем другие типы генераторов.Они также более прочные, не требуют щеток или коммутаторов.

Ограничения [править]

Индукционный генератор, подключенный к конденсаторной системе, может генерировать достаточную реактивную мощность, чтобы работать самостоятельно. Когда ток нагрузки превышает способность генератора подавать как реактивную мощность намагничивания, так и мощность нагрузки, генератор немедленно прекращает вырабатывать мощность. Нагрузка должна быть снята, а индукционный генератор перезапущен либо с источником постоянного тока, либо при наличии остаточного магнетизма в сердечнике. [2]

Индукционные генераторы особенно подходят для ветрогенераторных станций, так как в этом случае скорость всегда является переменным фактором. В отличие от синхронных двигателей, асинхронные генераторы зависят от нагрузки и не могут использоваться отдельно для контроля частоты сети.

Пример приложения [править]

В качестве примера рассмотрим использование трехфазного асинхронного двигателя мощностью 10 л.с., 1760 об / мин, 440 В в качестве асинхронного генератора. Ток полной нагрузки двигателя составляет 10 А, а коэффициент мощности полной нагрузки равен 0.{2}}}} = 4567 VAR

Для машины, работающей в качестве асинхронного генератора, батарея конденсаторов должна подавать минимум 4567/3 фазы = 1523 VAR на фазу. Напряжение на конденсатор составляет 440 В, потому что конденсаторы подключены в треугольнике.

Емкостный ток Ic = Q / E = 1523/440 = 3,46 A
Емкостное реактивное сопротивление на фазу Xc = E / Ic = 127 Ом

Минимальная емкость на фазу:

C = 1 / (2 * π * f * Xc) = 1 / (2 * 3,141 * 60 * 127) = 21 микрофарад.

Если нагрузка также поглощает реактивную мощность, размер конденсаторной батареи должен быть увеличен для компенсации.

Скорость первичного двигателя должна использоваться для генерации частоты 60 Гц:

Как правило, скольжение должно быть аналогично значению полной нагрузки, когда машина работает как двигатель, но отрицательно (работа генератора):

, если Ns = 1800, можно выбрать N = Ns + 40 об / мин.
Требуемая скорость первичного хода N = 1800 + 40 = 1840 об / мин.

См. Также [редактировать]

  1. ^ Ошибка цитирования. Huassain, Ashfaq. Электрические машины . Дханпат Рай и Ко. 411.

Список литературы [править]

  • Электрические машины, приводы и силовые системы , 4-е издание, Теодор Уилди, Прентис Холл, ISBN 0-13-082460-7, стр. 311–314.

Внешние ссылки [редактировать]

,

Honda Generators - Работа генератора

  • Используйте неэтилированный бензин с октановым числом насоса 86 или выше.

    Двигатели Honda спроектированы и предназначены для работы на неэтилированном топливе. Это уменьшит накопление отложений на клапанах, искрогасителе, глушителе и свечах зажигания.

    Топливо может содержать до 10% этанола по объему.Смесь 15% этанола (E15) или выше может повредить компоненты двигателя и не покрывается гарантией.

  • Никогда не используйте несвежий или загрязненный бензин или смесь нефти и газа.

  • Избегайте попадания грязи или воды в топливный бак.

  • Не забудьте заправиться, когда двигатель выключен, а генератор находится в хорошо проветриваемом помещении.

    Бензин очень огнеопасен и взрывоопасен при определенных условиях. Не переполняйте и убедитесь, что пролившееся топливо было стерто перед запуском генератора.Если двигатель работал, дайте ему остыть перед заправкой.

  • Храните ваш генератор в хорошо проветриваемом помещении.

    Крышка топливного бака вентилирует бак. Поскольку пары бензина могут накапливаться и воспламеняться, необходимо обеспечить достаточную вентиляцию. Например, не храните генератор под палубой лодки.

  • ,

    Характеристики реактивного двигателя - Википедия

    В самолете с неподвижным крылом, приводимом в движение одним или несколькими реактивными двигателями, некоторые аспекты производительности, такие как тяга, напрямую связаны с безопасностью эксплуатации самолета, тогда как другие аспекты работы двигателя, такие как шум и выбросы двигателя влияет на окружающую среду.

    Элементы тяги, шума и выбросов при работе реактивного двигателя имеют жизненно важное значение на этапе взлета летательного аппарата. Элементы тяги и расхода топлива, а также их изменение в зависимости от высоты имеют жизненно важное значение на этапах набора высоты и крейсерского полета самолета.

    Поведение реактивного двигателя и его влияние как на самолет, так и на окружающую среду подразделяются на различные инженерные области или дисциплины. Например, выбросы подпадают под группу, называемую сгоранием, а источник вибраций, передаваемых на планер, попадает в область, называемую динамикой ротора. Понимание того, как конкретный поток топлива создает определенную величину тяги в конкретной точке огибающей полета, называется рабочими характеристиками реактивного двигателя .Эксплуатационные характеристики являются предметом специальной дисциплины в командах по проектированию и разработке авиационных двигателей, равно как и понимание шума и выбросов их соответствующими специалистами в других группах.

    Фундаментальная задача для турбореактивного двигателя с одним валом заключается в согласовании работы компрессора, турбины и сопла привода. Например, способ работы компрессора определяется сопротивлениями потока позади него, которые возникают в камере сгорания, турбине, выхлопной трубе и сопле. [1]

    Соответствие может быть определено как проектирование, определение размеров и манипулирование рабочими характеристиками [2] компрессора, турбины и рабочего сопла.

    Три фундаментальных наблюдения основаны на [3] , как описано ниже, чтобы развить необходимое понимание для эффективного соответствия компонентов. Поток через компрессор такой же, как и через турбину. Скорости одинаковы. Мощность, создаваемая турбиной, равна мощности, потребляемой компрессором.Кроме того, сопротивление потоку, наблюдаемое компрессором, определяется двумя ограничителями ниже по потоку, а именно: зоной сопла турбины и зоной выхода метательного сопла.

    Вышеупомянутые три связи между компрессором и турбиной отрегулированы и уточнены для учета потоков и мощностей, которые не равны, например, из-за потока компрессора и электрической и гидравлической мощности [4] , отводимой на планер. Таким образом, производительность понимается и определяется с использованием практического инженерного применения термодинамики и аэродинамики. [5]

    Эта статья охватывает широкий спектр дисциплины производительности реактивного двигателя.

    Навигация по этой статье [редактировать]

    Конкретные значения тяги и расхода топлива обещаны потенциальному клиенту воздушного судна, и они определяются с использованием процедур, подробно описанных в разделах «Уравнения эксплуатационных характеристик при расчете» и «Простые внепроектные расчеты». Объяснение «не по дизайну» дано в «Общем».

    Самолет получает пневматическую, электрическую и гидравлическую энергию в обмен на часть топлива, которое он поставляет.Это упоминается в разделе «Эффекты установки». Эти эффекты определяют разницу между характеристиками неустановленного двигателя (измеренного на испытательном стенде) и установленного на самолете.

    Когда воздух забирается из компрессора и используется для охлаждения турбины, это отрицательно влияет на количество топлива, необходимое для создания требуемой тяги. Это покрыто "Охлаждение кровотечений".

    Эффект фундаментальных изменений конструкции двигателя, таких как повышенный коэффициент давления и температура на входе в турбину, описан в разделе «Улучшения цикла».Способы повышения коэффициента давления также рассматриваются.

    Эффекты чрезмерной и недостаточной заправки, возникающие при изменении тяги, отражены в «Переходной модели».

    Существует объяснение сюжета Husk, который является кратким способом подведения итогов работы двигателя.

    Доступная тяга ограничена температурным пределом турбины при высоких температурах окружающей среды, как описано в разделах «Номинальная мощность».

    Проектная точка [править]

    TS диаграмма [править]

    Типичная температура противДиаграмма энтропии (TS) для турбореактивного двигателя с одной шпулей. Обратите внимание, что 1 CHU / (фунт К) = 1 БТЕ / (фунт R) = 1 БТЕ / (фунт F) = 1 ккал / (кг ° С) = 4,184 кДж / (кг · К).

    Диаграммы зависимости температуры от энтропии (TS) (см. Пример RHS) обычно используются для иллюстрации цикла газотурбинных двигателей. Энтропия представляет степень беспорядка молекул в жидкости. Она имеет тенденцию к увеличению, поскольку энергия преобразуется между различными формами, то есть химическими и механическими.

    Диаграмма TS, показанная на RHS, относится к турбореактивному двигателю с одной шпулей, где один приводной вал соединяет турбоагрегат с компрессорным агрегатом.

    Помимо станций 0 и 8 используются давление застоя и температура застоя. Станция 0 окружающая. Величины застоя часто используются в исследованиях цикла газовой турбины, потому что знание скорости потока не требуется.

    Изображенные процессы:

    Freestream (станции от 0 до 1)
    В этом примере самолет является стационарным, поэтому станции 0 и 1 совпадают. Станция 1 не изображена на схеме.
    Впуск (станции с 1 по 2)
    В этом примере предполагается восстановление давления на входе 100%, поэтому станции 1 и 2 совпадают.
    Сжатие (станции 2–3)
    Идеальный процесс может показаться вертикальным на диаграмме TS. В реальном процессе возникают трение, турбулентность и, возможно, ударные потери, из-за чего температура на выходе для данного отношения давления выше идеальной. Чем меньше положительный наклон на диаграмме TS, тем менее эффективен процесс сжатия.
    Сжигание (станции с 3 по 4)
    Добавляется тепло (обычно путем сжигания топлива), повышая температуру жидкости. С этим связана потеря давления, некоторые из которых неизбежны
    Турбина (станции с 4 по 5)
    Повышение температуры в компрессоре диктует, что будет иметь место связанное падение температуры в турбине. В идеале процесс должен быть вертикальным на диаграмме TS.Однако в реальном процессе трение и турбулентность приводят к тому, что падение давления превышает идеальное. Чем меньше отрицательный наклон на диаграмме TS, тем менее эффективен процесс расширения.
    Струйная труба (станции с 5 по 8)
    В этом примере струя очень короткая, поэтому потери давления отсутствуют. Следовательно, станции 5 и 8 совпадают на диаграмме TS.
    Сопло (станции с 8 по 8)
    Обе эти станции находятся в горловине (сходящегося) сопла.Станция 8с представляет статические условия. На рисунке TS не показан процесс расширения, внешний по отношению к соплу, вплоть до давления окружающей среды.

    Уравнения производительности расчетной точки [править]

    Теоретически, любая комбинация условий полета / настройки дроссельной заслонки может быть назначена в качестве расчетной точки характеристик двигателя. Обычно, однако, расчетная точка соответствует максимальному скорректированному потоку на входе в систему сжатия (например, Top-of-Climb, Мах 0,85, 35 000 футов, ISA).

    Расчетная полезная тяга любого реактивного двигателя может быть оценена путем поэтапного прохождения цикла двигателя. Ниже приведены уравнения для турбореактивного двигателя с одной шпулей. [6]

    Freestream [редактировать]

    Застойную (или общую) температуру в свободном потоке, приближающемся к двигателю, можно оценить с помощью следующего уравнения, полученного из уравнения энергии установившегося потока:

    T1 = t0⋅ (1+ (γc − 1) 2M2 / 2) {\ displaystyle T_ {1} = t_ {0} \ cdot (1 + ({\ gamma} _ {c} -1) \ cdot M ^ {2} / 2)}

    Соответствующее давление стагнации (или общее) свободного потока:

    P1 = p0⋅ (T1 / t0) γc / (γc − 1) {\ displaystyle P_ {1} = p_ {0} \ cdot (T_ {1} / t_ {0}) ^ {{\ gamma} _ {c} / ({\ gamma} _ {c} -1)}}

    Впуск [править]

    Так как нет работы или потери тепла на впуске в установившемся режиме:

    T2 = T1 {\ displaystyle T_ {2} = T_ {1} \,}

    Однако потери на трение и удар во впускной системе должны быть учтены:

    P2 = P1⋅prf {\ displaystyle P_ {2} = P_ {1} \ cdot \ mathrm {prf}}

    Компрессор [править]

    Фактическая температура нагнетания компрессора в предположении политропной эффективности определяется как:

    T3 = T2⋅ (P3 / P2) (γc − 1) / (γc⋅ηpc) {\ displaystyle T_ {3} = T_ {2} \ cdot (P_ {3} / P_ {2}) ^ { {(\ gamma} _ {c} -1) / ({\ gamma} _ {c} \ cdot {\ eta} pc)}}

    Обычно предполагается отношение давления компрессора, поэтому:

    P3 = P2⋅ (P3 / P2) {\ displaystyle P_ {3} = P_ {2} \ cdot (P_ {3} / P_ {2})}

    Combustor [редактировать]

    Температура на входе ротора турбины обычно принимается:

    T4 = RIT {\ displaystyle T_ {4} = \ mathrm {RIT} \,}

    Потеря давления в камере сгорания снижает давление на входе в турбину:

    P4 = P3⋅ (P4 / P3) {\ displaystyle P_ {4} = P_ {3} \ cdot (P_ {4} / P_ {3})}

    Турбина [править]

    Уравнивание мощности турбины и компрессора и игнорирование любого отвода мощности (например,грамм. для привода генератора переменного тока, насоса и т. д.) имеем:

    w4⋅Cpt (T4-T5) = w2⋅Cpc (T3-T2) {\ displaystyle w_ {4} \ cdot C _ {\ mathrm {pt}} (T_ {4} -T_ {5}) = w_ {2} \ cdot C _ {\ mathrm {pc}} (T_ {3} -T_ {2})}

    Иногда делается упрощенное предположение, что добавочный поток топлива точно компенсируется забором воздуха за борт компрессора, поэтому массовый расход остается постоянным на протяжении всего цикла.

    Коэффициент давления на турбине можно рассчитать, исходя из политропной эффективности турбины:

    P4 / P5 = (T4 / T5) γt / ((γt − 1).{{\ gamma} _ {t} / (({\ gamma} _ {t} -1). {\ eta} _ {\ mathrm {pt}})}}

    Очевидно:

    P5 = P4 / (P4 / P5) {\ displaystyle P_ {5} = P_ {4} / (P_ {4} / P_ {5}) \,}

    Jetpipe [редактировать]

    Поскольку в условиях установившегося состояния в водосточной трубе нет работы или потери тепла:

    T8 = T5 {\ displaystyle T_ {8} = T_ {5} \,}

    Однако потеря давления в трубе должна быть учтена:

    P8 = P5⋅ (P8 / P5) {\ displaystyle P_ {8} = P_ {5} \ cdot (P_ {8} / P_ {5}) \,}

    Сопло [править]

    Засорена ли форсунка? Сопло забивается при горловине числа Маха = 1.{{\ gamma} _ {t} / ({\ gamma} _ {t} -1)} \,}

    Если (P8 / p0)> = (P8 / p8s) крит {\ displaystyle (P_ {8} / p_ {0})> = (P_ {8} / p _ {\ mathrm {8s}}) крит \ ,} тогда сопло выбраковано.

    Если (P8 / p0) <(P8 / p8s) крит {\ displaystyle (P_ {8} / p_ {0}) <(P_ {8} / p _ {\ mathrm {8s}}) крит \,} , то насадка НЕ ​​ВЫКЛЮЧЕНА.

    Дроссельная заслонка [править]

    Следующий метод расчета подходит только для дроссельных форсунок.

    При условии, что сопло засорено, статическая температура сопла рассчитывается следующим образом:

    t8s = T8 / ((γt + 1) / 2) {\ displaystyle t _ {\ mathrm {8s}} = T_ {8} / (({\ gamma} _ {t} +1) / 2) \ ,}

    Аналогично для статического давления форсунки:

    p8s = P8 / (T8 / t8s) γt / (γt − 1) {\ displaystyle p _ {\ mathrm {8s}} = P_ {8} / (T_ {8} / t _ {\ mathrm {8s}} ) ^ {{\ gamma} _ {t} / ({\ gamma} _ {t} -1)}}

    Скорость горловины сопла (в квадрате) рассчитывается с использованием уравнения энергии установившегося потока:

    V82 = 2gJCpt (T8-t8s) {\ displaystyle V_ {8} ^ {2} = 2gJC_ {pt} (T_ {8} -t _ {\ mathrm {8s}}))}

    Плотность газов в горловине сопла определяется как:

    ρ8s = p8s / (R⋅t8s) {\ displaystyle {\ rho} _ {\ mathrm {8s}} = p _ {\ mathrm {8s}} / (R \ cdot t _ {\ mathrm {8s}}) }

    Эффективная площадь горловины сопла оценивается следующим образом:

    A8 = w8 / (ρ8s⋅V8) {\ displaystyle A_ {8} = w_ {8} / ({\ rho} _ {\ mathrm {8s}} \ cdot V_ {8})}

    Полная тяга [править]

    В уравнении общей тяги форсунки есть два члена; Идеальная импульсная тяга и идеальная тяга давления.Последний член только ненулевой, если сопло засорено:

    Fg = Cx ((w8⋅V8 / g) + A8 (p8s − p0)) {\ displaystyle F_ {g} = C _ {\ mathrm {x}} ((w_ {8} \ cdot V_ {8} / g) + A_ {8} (p _ {\ mathrm {8s}} -p_ {0})) \,}

    Неподключенная насадка [править]

    Требуется следующий специальный расчет, если форсунка не зафиксирована.

    После отключения статическое давление в форсунке равно давлению окружающей среды:

    p8s = p0 {\ displaystyle p _ {\ mathrm {8s}} = p_ {0} \,}

    Статическая температура форсунки рассчитывается из отношения общего форсунки к статическому давлению:

    t8s = T8 / (P8 / p8s) (γt − 1) / γt {\ displaystyle t _ {\ mathrm {8s}} = T_ {8} / (P_ {8} / p _ {\ mathrm {8s}} ) ^ {{(\ gamma} _ {t} -1) / {\ gamma} _ {t}}}

    Скорость горловины сопла (квадрат) рассчитывается, как и прежде, с использованием уравнения энергии стационарного потока:

    V82 = 2gJCpt (T8-t8s) {\ displaystyle V_ {8} ^ {2} = 2gJC_ {pt} (T_ {8} -t _ {\ mathrm {8s}}))}

    Полная тяга [править]

    Член толчка давления сопла равен нулю, если форсунка не зафиксирована, поэтому необходимо рассчитать только момент тяги:

    Fg = Cx (w8⋅V8 / g) {\ displaystyle F_ {g} = C _ {\ mathrm {x}} (w_ {8} \ cdot V_ {8} / g) \,}

    Ram drag [править]

    Как правило, за взятие воздуха на борт через воздухозаборник взимается штраф за сопротивление:

    Fr = w0⋅V0 / g {\ displaystyle F_ {r} = w_ {0} \ cdot V_ {0} / g}

    Чистая тяга [править]

    Сопротивление плунжера должно быть вычтено из общего усилия сопла:

    Fn = Fg-Fr {\ displaystyle F_ {n} = F_ {g} -F_ {r} \,}

    Расчет расхода топлива в камере сгорания выходит за рамки этого текста, но в основном пропорционален входному воздушному потоку в камере сгорания и функции повышения температуры в камере сгорания.

    Обратите внимание, что массовый расход является параметром калибровки: удвоение воздушного потока, удвоение тяги и расхода топлива. Тем не менее, удельный расход топлива (расход топлива / полезная тяга) не изменяется, если не учитывать влияние масштаба.

    Аналогичные расчетные расчеты могут быть выполнены для других типов реактивных двигателей, например турбовентиляторный, турбовинтовой, прямоточный и др.

    Метод расчета, показанный выше, довольно груб, но полезен для получения базового понимания характеристик авиационного двигателя.Большинство производителей двигателей используют более точный метод, известный как True Specific Heat. Высокие давления и температуры при повышенных уровнях сверхзвуковых скоростей будут вызывать использование еще более экзотических расчетов: то есть замороженной химии и химии равновесия.

    Рабочий пример [править]

    Вопрос

    Рассчитайте полезную тягу следующего турбореактивного цикла с одной катушкой при Статическом уровне моря, ISA, используя британские единицы для иллюстрации:

    Основные конструктивные параметры:

    Массовый расход всасываемого воздуха, w2 = 100 фунтов / с {\ displaystyle w_ {2} = 100 \ \ mathrm {фунт / с} \,}

    (используйте 45.359 кг / с при работе в единицах СИ)

    Предположим, что поток газа постоянен во всем двигателе.

    Общий коэффициент давления, P3 / P2 = 10.0 {\ displaystyle P_ {3} / P_ {2} = 10.0 \,}

    Температура на входе в ротор турбины, T4 = RIT = 1400 K {\ displaystyle T_ {4} = \ mathrm {RIT} = 1400 \ \ mathrm {K} \,}

    (при увеличении на 1,8, если работать с градусами Ранкина)

    Допущения в отношении производительности проектных компонентов:

    Коэффициент восстановления давления на впуске, prf = 1.0 {\ displaystyle \ mathrm {prf} = 1.0 \,}

    Компрессор политропный КПД, ηpc = 0,89 (т.е. 8,9%) {\ displaystyle {\ eta} pc = 0,89 \ (т.е. 8,9 \%) \,}

    Турбинная политропная эффективность, ηpt = 0,90 (т.е. 90%) {\ displaystyle {\ eta} pt = 0,90 ((т.е. 90 \%) \,}

    Потеря давления в камере сгорания 5%, поэтому отношение давления в камере сгорания P4 / P3 = 0,95 {\ displaystyle P_ {4} / P_ {3} = 0,95 \,}

    Потеря давления в водосточной трубе 1%, поэтому отношение давления в водосточной трубе P8 / P5 = 0.99 {\ displaystyle P_ {8} / P_ {5} = 0,99 \,}

    Коэффициент тяги сопла, Cx = 0.995 {\ displaystyle C _ {\ mathrm {x}} = 0.995 \,}

    Константы:

    Коэффициент удельной теплоты для воздуха, γc = 1.4 {\ displaystyle {\ gamma} _ {c} = 1.4 \,}

    Коэффициент удельной теплоты для продуктов сгорания, γt = 1.333 {\ displaystyle {\ gamma} _ {t} = 1.333 \,}

    Удельная теплоемкость при постоянном давлении для воздуха, Cpc = 0.6111 hp⋅slb⋅K {\ displaystyle C _ {\ mathrm {pc}} = 0.6111 \ {\ frac {\ mathrm {hp} \ cdot \ mathrm {s}} {\ mathrm {lb} \ cdot \ mathrm {K}}} \,}

    (используйте 1,004646 кВт · с / (кг · К) при работе с единицами СИ и использовать 0,3395 л.с. · с / (фунт · ° R) при работе с американскими единицами)

    Удельная теплоемкость при постоянном давлении для продуктов сгорания, Cpt = 0.697255 hp⋅slb⋅K {\ displaystyle C _ {\ mathrm {pt}} = 0.697255 \ {\ frac {\ mathrm {hp} \ cdot \ mathrm {s} } {\ mathrm {lb} \ cdot \ mathrm {K}}} \,} (используйте 1,1462 кВт · с / (кг · К) при работе с единицами СИ и используйте 0.{2} \,} (используйте 10.00 при работе с единицами СИ)

    Механический эквивалент тепла, J = 550 фут-фунтов / (s⋅hp) {\ displaystyle J = 550 \ \ mathrm {ft} \ cdot \ mathrm {lb} / (\ mathrm {s} \ cdot \ mathrm {hp}) \,} (используйте 1 при работе с единицами СИ)

    Газовая постоянная, R = 96.034 ft⋅lbf / (lb⋅K) {\ displaystyle R = 96.034 \ \ mathrm {ft} \ cdot \ mathrm {lbf} / (\ mathrm {lb} \ cdot \ mathrm {K }) \,} (используйте 0,287052 кН · м / (кг · К) при работе с единицами СИ и используйте 53,3522222 фута · фунт-сила / (фунт · ° R) при работе с американскими единицами, включая градусы Ранкина)

    Ответ

    Условия окружающей среды

    Высота давления на уровне моря подразумевает следующее:

    Давление окружающей среды, p0 = 14.{\ circ} \ mathrm {C} \,} )

    (используйте 518,67 ° R, если работаете с американскими единицами)

    Freestream

    Поскольку двигатель статичен, обе скорости полета, V0 {\ displaystyle V_ {0} \,} и номер Маха полета, M {\ displaystyle M \,} равны нулю

    Итак:

    T1 = t0 = 288,15 K {\ displaystyle T_ {1} = t_ {0} = 288,15 \ \ mathrm {K} \,}

    P1 = p0 = 14,696 фунтов на квадратный дюйм {\ displaystyle P_ {1} = p_ {0} = 14,696 \ \ mathrm {psia} \,}

    Впуск

    T2 = T1 = 288.{(1,4-1) / (1,4 * 0,89)} = 603,456 \ \ mathrm {K}}

    P3 = P2⋅ (P3 / P2) {\ displaystyle P_ {3} = P_ {2} \ cdot (P_ {3} / P_ {2}) \,}

    P3 = 14,696 ∗ 10 = 146,96 фунтов на квадратный дюйм {\ displaystyle P_ {3} = 14,696 * 10 = 146,96 \ \ mathrm {psia} \,}

    Камера сгорания

    T4 = RIT = 1400 K {\ displaystyle T_ {4} = \ mathrm {RIT} = 1400 \ \ mathrm {K} \,}

    P4 = P3⋅ (P4 / P3) = 146,96 * 0,95 = 139,612 фунтов на квадратный дюйм {\ displaystyle P_ {4} = P_ {3} \ cdot (P_ {4} / P_ {3}) = 146.96 * 0,95 = 139,612 \ \ mathrm {psia} \,}

    Турбина

    w4⋅Cpt (T4-T5

    .

    Смотрите также


    avtovalik.ru © 2013-2020
    Карта сайта, XML.