Лучистым теплообменом называется теплообмен посредством электромагнитного поля с двойным взаимным превращением энергии: тепловой энергии в энергию поля и наоборот.

Дата: 2025-05-25; Просмотры: 3

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Тепловое излучение есть результат превращения внутренней энергии тела в энергию электромагнитных колебаний. При попадании тепловых лучей (волн) на тело их энергия частично поглощается им, снова превращаясь во внутреннюю энергию данного тела.

Тепловой поток, излучаемый телом, зависит от природы этого тела и его температуры. Излучением теплота передается через все лучепрозрачные среды, в том числе и через вакуум. Носителями энергии при лучистом теплообмене являются фотоны, излучаемые и поглощаемые телами. Схема лучистого теплообмена между двумя телами приведена на рис. 15. Здесь:

– – температуры 1 и 2 тела;

– – коэффициенты поглощения

1 и 2 тела;

– – энергия собственного

излучения первого тела на

второе;

– – энергия собственного

излучения второго тела на

первое.

В большинстве случаев теплообмен происходит сочетанием всех трех способов, но часто одним или даже двумя видами теплообмена пренебрегают ввиду их относительно небольшого вклада в суммарный сложный процесс теплопереноса.

ГЛАВА 1.

ДИЗЕЛЬНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ

1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

И ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. МАРКИРОВКА ДИЗЕЛЕЙ

Двигателем внутреннего сгорания – ДВС, называется поршневой тепловой двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно внутри рабочего цилиндра. Смесь газов, образующихся при сгорании топлива, представляет собой рабочее тело. В ДВС работа совершается в результате расширения газов и их давления на поршень.

Все двигатели внутреннего сгорания можно классифицировать по следующим признакам:

· по роду рабочего цикла:

- с подводом теплоты при постоянном объеме;

- с подводом теплоты при постоянном давлении;

- со смешанным подводом теплоты (сначала при постоянном объеме, затем при постоянном давлении газов);

· по способу смесеобразования:

- с внешним смесеобразованием – карбюраторные и газовые двигатели, в которых рабочая смесь образуется вне рабочего цилиндра;

- с внутренним смесеобразованием – дизели, в которых рабочая смесь образуется внутри рабочего цилиндра;

· по способу осуществления рабочего цикла:

- на четырехтактные, в которых рабочий цикл осуществляется за четыре хода поршня;

- двухтактные, в которых рабочий цикл осуществляется за два хода поршня;

· по способу действия:

- простого действия, у которых рабочий цикл осуществляется только в верхней полости цилиндра (рис. 16.а);

- двойного действия, у которых рабочий цикл совершается в двух полостях цилиндра поочередно над и под поршнем (рис. 16.б);

- с противоположно движущимися поршнями – ПДП (рис. 16.в);

· по роду применяемого топлива:

- работающие на легком жидком топливе (бензин, лигроин, керосин, бензол);

- работающие на тяжелом жидком топливе (дизельное, моторное топлива, соляровое масло, газойль, мазут);

- работающие на газообразном топливе (газы: естественный, генераторный, сжиженный и др.);

- многотопливные – приспособленные для работы на широком ассортименте топлив;

· по способу воздухоснабжения:

- без наддува, с подачей воздуха в цилиндры под давлением, незначительно отличающимся от атмосферного;

- с наддувом, с подачей воздуха в цилиндры под давлением, существенно превышающим атмосферное. В двигателях с наддувом используются схемы с подключенным турбокомпрессором (ПТК) и со свободным турбокомпрессором (СТК);

· по конфигурации камер сгорания:

- с неразделенными однополостными КС (рис. 16.г);

- с полуразделенными КС (дизели с КС в поршне – рис. 16.д);

- с разделенными двумя и более полостными КС (предкамерные, вихре-камерные, воздушно-камерные двигатели – рис. 16.е);

· по конструктивному исполнению:

- тронковые – классическая схема передачи усилия от поршня на коленчатый вал через шатун (рис. 16.а);

- крейцкопфные – усилие на коленчатый вал от поршня передается через шток-толкатель, крейцкопфный механизм и шатун (рис. 16.б);

· по расположению рабочих цилиндров:

- вертикальные;

- горизонтальные;

- однорядные (рис. 16.а);

- двухрядные (рис. 16.ж);

- многорядные (число рядов цилиндров более двух);

- V- образные (рис. 16.з);

- W-образные (рис. 16.к);

- звездообразные (рис. 16.л)

- Δ-видные (рис. 16.и) и др.

· по возможности осуществления реверса:

- реверсивные, с возможностью изменения направления вращения коленчатого вала на противоположное;

- нереверсивные;

· по назначению:

- автотракторные;

- транспортные;

- стационарные (для промышленных целей);

- тепловозные;

- судовые.

Рис. 16. Пояснения к классификации ДВС.
В свою очередь, судовые дизельные двигатели могут классифицироваться по следующим признакам:

· по назначению:

- на главные – работающие на движитель;

- вспомогательные – не связанные с обеспечением движения судна;

· по частоте вращения коленчатого вала – n:

- малооборотные двигатели (МОД) – n = 100 ¸ 350 об/мин;

- среднеоборотные двигатели (СОД) – n = 350 ¸ 750 об/мин;

- высокооборотные двигатели (ВОД) – n = 750 ¸ 2500 об/мин;

· по средней скорости поршня – С_m:

- тихоходные – С_m = 4 ¸ 6 м/с;

- средней быстроходности – С_m = 6 ¸ 9 м/с;

- быстроходные – С_m = 9 ¸ 13 м/с;

- повышенной быстроходности – С_m > 13 м/с;

· по эффективной мощности – N_e:

- маломощные – N_e < 73,5 кВт, (< 100 л .с.);

- средней мощности – N_e = 73,5 ¸ 1470 кВт, (100 ¸ 2000 л .с.);

- мощные – N_e = 1470 ¸ 14700 кВт кВт, (2000 ¸ 20000 л .с.);

- сверхмощные – N_e = 14700 ¸ 29400 кВт, (20000 ¸ 40000 л .с.);

(в отдельных случаях до 36700 кВт (50000 л .с.);

· по напряженности (форсированию) площади поршня – N_F:

- нефорсированные – N_F < 14,7 кВт/дм², (20 л .с./ дм²);

- форсированные – N_F = 14,7 ¸ 44,2 кВт/дм², (20 ¸ 60 л .с./ дм²);

- высокофорсированные – N_F = 44,2 ¸ 73,5 кВт/дм²,

(60 ¸100 л.с./ дм²);

· по отношению хода поршня к диаметру цилиндра – S /D:

- короткоходовые – S /D = 0,9 ¸ 1,2;

- среднеходовые – S /D = 1,2 ¸ 1,5;

- длинноходовые – S /D = 1,5 ¸ 1,8;

Дизели с S / D < 0,9 и S / D > 1,8 применяются крайне редко.

Маркировка дизельных двигателей производится в соответствии с ГОСТ 4393-82 «Дизели стационарные, судовые, тепловозные и промышленные. Типы и основные параметры». Цифры и буквы маркировки обозначают:

арабские цифры впереди букв – количество цилиндров;

буквы: Ч – четырехтактный;

Д – двухтактный;

ДД – двухтактный двойного действия;

П – с редукторной передачей;

К – крейцкопфный (отсутствие К – тронковый);

Р – реверсивный (отсутствие Р – нереверсивный);

С – судовой с реверсивной муфтой;

Н – с наддувом (отсутствие Н – без наддува);

Г – газовый;

1А, 2А, 3А, 4А – степень автоматизации по ГОСТ 14228-80;

дробь: числитель – диаметр цилиндра [см];

знаменатель – ход поршня [см];

(у двухтактных дизелей с ПДП знаменатель умножается на 2).

Примеры маркировки дизелей в соответствии с ГОСТ 4393-82:

5ДКРН 50/110 16ДРПН 23/2×30 12ЧНСП1А 18/20

Некоторые двигатели отечественного производства кроме стандартного имеют условное заводское наименование, не отражающее их конструктивные особенности. Например М-850, и др.

Зарубежные фирмы не имеют стандартов на маркировку дизелей и производят ее по своему усмотрению. В таблице 1 приведены условные обозначения маркировки дизелей некоторых зарубежных фирм.

Таблица 1

Например:

Дизель фирмы «Бурмействер и Вайн», Дания, марки 674-VTBF-160 соответствует маркировке 6ДКРН 74/160;

Дизель фирмы «Зульцер», Швейцария, марки 8TAD48 соответствует маркировке 8ДРН 48/70, и т.д.