Основные параметры состояния (стр. 7 )

63.  Компрессор всасывает 250 м3/ч воздуха давлением 90 кПа при температуре 25°С и сжимает его до 0,8 МПа. Каков должен быть объемный расход воды, пропускаемый через рубашку компрессора за 1 ч, если сжатие происходит по политропе с показателем 1,2, а температура воды в рубашке компрессора повышается на 15 К. Ответ: 370 л/ч.

64.  Массовая подача воздуха, сжимаемого в трехступенчатом компрессоре, составляет 250 кг/ч при давлении 8 МПа. Найти теоретическую подводимую мощность, необходимую для обеспечения такой подачи воздуха. Сжатие считать адиабатным. Давление всасываемого воздуха 95 кПа, а его температура 17°С. Ответ: 31,8 кВт.

65.  Трехступенчатый компрессор всасывает воздух объемом 60 м3/ч, давлением 80 кПа при температуре 27°С и сжимает его до 10 МПа. Найти объемную подачу по сжатому воздуху и теоретическую мощность компрессора.

66.  При пуске в ход дизеля был израсходован весь запас сжатого воздуха. Для восполнения израсходованного воздуха был пущен в ход двухступенчатый компрессор мощностью 2,9 кВт. Определить время, необходимое для этого, если вместимость пускового баллона, из которого забирался воздух для пуска, составляет 100 л; давление воздуха в баллоне при температуре 27°С перед началом заполнения 0,1 МПа, а в конце заполнения 4,3 МПа. При подсчете принять, что давление в цилиндре нагнетания давления компрессора в начале сжатия 90 кПа. Температура воздуха в начале сжатия в обеих ступенях 27°С. Работа в них разделена поровну. Сжатие происходит по политропе с показателем 1,3. Ответ: 11,8 мин.

Термодинамические циклы

поршневых двигателей внутреннего сгорания

67.  Сравнить изменение термического КПД цикла Отто при переходе от e = 6 к e = 8 и при повышении e от 10 до 12. Принять, что рабочим телом является трехатомный газ. Ответ: 0,048; 0,026.

68.  Количество теплоты, подведенной к рабочему телу в цикле Дизеля, равно 1,4 МДж/кг. Известно, что Та = 300 К, ср = 1 кДж/(кг×К), k = 1,4. Какую степень сжатия необходимо иметь в этом цикле для получения термического КПД, равного КПД цикла Отто, осуществленного при e = 10? Ответ: 17,18.

69.  Подсчитать среднее давление и КПД для цикла Отто с расширением по политропе, если известно, что: рабочее тело – воздух, cv = 0,718 кДж/(кг×К), k = 1,4; ра = 0,08 МПа, Та = 300 К, e = 9, l = 4; n = 1,3. Сравнить полученные результаты с показателями цикла Отто с расширением по адиабате, осуществленного с тем же количеством подведенной теплоты. Ответ: 1,0785 МПа; 0,546; 1,155 МПа; 0,585.

70.  Определить индикаторную и эффективную мощности восьмицилиндрового четырехтактного двигателя, если среднее индикаторное давление рi=7,5×105 Па, диаметр цилиндра D=0,1 м, ход поршня S=0,095 м, частота вращения коленчатого вала n =3000 об/мин и механический КПД hм=0,8. Ответ: Ni= 112,5 кВт; Ne=90 кВт.

71.  Определить индикаторную мощность и среднее индикаторное давление четырехцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если эффективная мощность Nе=100 кВт, угловая скорость вращения коленчатого вала ω= 157 рад/с, степень сжатия ε=15, объем камеры сгорания Vс=2,5×10-4 м3 и механический КПД hм = 0,84. Ответ: Ni = 119 кВт; рi=6,8×105 Па.

72.  Определить индикаторную мощность и удельный индикаторный расход топлива шестицилиндро­вого четырехтактного дизельного двигателя, если среднее эффективное давление pе=6,2×105 Па, диаметр цилиндра D = 0,11 м, ход поршня S=0,14 м, средняя скорость поршня см= 8,4 м/с, расход топлива B=5,53 10-3 кг/с и механический КПД ηм=0,82. Ответ: Ni=90,5 кВт; bi=0,220 кг/(кВт×ч).

73.  Определить диаметр цилиндра и ход поршня четырехцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если эффективная мощность Ne= 80 кВт, среднее эффективное давление ре =6×105 Па, частота вращения коленчатого вала n=1800 об/мин и средняя скорость поршня см =9,6 м/с. Ответ: D=0,135м; S=0,16 м.

74.  Определить мощность механических потерь восьмицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если среднее индикаторное давление рi= 7,5×105 Па, диаметр цилиндра D=0,1 м, ход поршня S=0,095 м, частота вращения коленчатого вала n=50 об/с и механический КПД ηм=0,8. Ответ: Nм = 22,4 кВт.

75.  Определить индикаторную мощность и мощность механических потерь шестицилиндрового двухактного дизельного двигателя, если среднее эффективное давление ре=6,36×105 Па, степень сжатия ε = 16, объем камеры сгорания Vc=7,8×10-5 м3, частота вращения коленчатого вала n=35 об/с и механический КПД hм =0,84. Ответ: Ni= 186 кВт; Nм = 29,8 кВт.

76.  Определить среднее индикаторное давление и среднее давление механических потерь восьмицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если эффективная мощность Ne=145 кВт, диаметр цилиндра D=0,1м, ход поршня S=0,09 м, средняя скорость поршня см=12,0 м/с и механический КПД hм=0,8. Ответ: рi=9,6×105 Па; рм= 1,92×105 Па.

77.  Определить эффективную мощность и удельный эффективный расход топлива восьмицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если среднее индикаторное давление pi=8,7×105 Па, диаметр цилиндра D = 0.1 м, ход поршня S=0,095 м, средняя скорость поршня см=9,5 м/с и механический КПД hм=0,85 и расход топлива В=9,7×10-3 кг/с. Ответ: Ne= 110,5 кВт, be=0,316 кг/(кВт×ч).

78.  Определить удельный индикаторный и удельный эффективный расход топлива четырехцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее индикаторное давление рi=6,8×105 Па, степень сжатия e=15, полный объем цилиндра Vа=37,5×10-4 м3, угловая скорость вращения коленчатого вала w= 157 рад/с, механический КПД hм=0,84 и расход топлива В = 5,95×10-3 кг/с. Ответ: bi=0,180 кг/(кВт/ч); bе=0,214 кг/(кВт×ч).

79.  Определить эффективную мощность и мощность механических потерь шестицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее эффективное давление ре = 5,4×105 Па, диаметр цилиндра D=0,108 м, ход поршня S=0,12 м, средняя скорость поршня см = 8,4 м/с и механический КПД hм =0,78. Ответ: Ne =62,4 кВт; Nм= 17,6 кВт.

80.  Определить среднее индикаторное давление и индикаторную мощность шестицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если диаметр цилиндра D=0,15, ход поршня S=0,18 м, частота вращения коленчатого вала n=1500 об/мин. Индицированием двигателя получена индикаторная диаграмма полезной площадью F=1,95×10-3 м2, длиной l=0,15 м при масштабе давлений m=0,6×108 Па/м. Ответ: рi = 7,8×105 Па, Ni = 186 кВт.

81.  Определить удельный индикаторный и удельный эффективный расход топлива четырехцилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее индикаторное давление рi=6,8×105 Па, степень сжатия e=15, полный объем цилиндра Vа=37,5×10-4 м3, угловая скорость вращения коленчатого вала w= 157 рад/с, механический КПД hм=0,84 и расход топлива В=5,95×10-3 кг/с. Ответ: bi=0,180 кг/(кВт/ч); bе=0,214 кг/(кВт×ч).

82.  Определить эффективную мощность и мощность механических потерь шестицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее эффективное давление ре = 5,4×105 Па, диаметр цилиндра D=0,108 м, ход поршня S=0,12 м, средняя скорость поршня см =8,4 м/с и механический КПД hм =0,78. Ответ: Ne =62,4 кВт; Nм= 17,6 кВт.

83.  Определить среднее индикаторное давление и индикаторную мощность шестицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если диаметр цилиндра D=0,15, ход поршня S=0,18 м, частота вращения коленчатого вала n=1500 об/мин. Индицированием двигателя получена индикаторная диаграмма полезной площадью F=1,95×10-3 м2, длиной l = 0,15 м при масштабе давлений m=0,6×108 Па/м. Ответ: рi=7,8×105Па, Ni=186кВт.