Файл: Агрегаты воздухоснабжения комбинированных двигателей внутреннего сгорания..pdf

величина Gmaxд/'/дгсом больше, если больше к. п. д. колеса, мень­ ше потери полного давления во входном патрубке, безлопаточном диффузоре, во входном участке лопаточного диффузора. С другой стороны, характер изменения потерь в указанных эле­ ментах с изменением расхода определяет диапазон работы ком­ прессора. Поэтому чем больше удельная пропускная способность

шей зависимостью к. п. д. колеса этого компрессора от расхода (см. рис. 26).

Таким образом в качестве основных мероприятий, способ­ ствующих расширению диапазона работы одноступенчатого центробежного компрессора, на основании теоретического ана­ лиза, подтверждающего накопленный при создании компрес­ соров опыт, можно рекомендовать следующие:

1.Применение тщательно спрофилированных входных пат­ рубков с осевым входом потока.

2.Меридиональное профилирование колеса, обеспечивающее плавное ускорение потока в радиальной части колеса.

Uf. Нору«nt_________ОХЛАЖДЕНИЕ ВОЗДУХА,

ПОДАВАЕМОГО В ЦИЛИНДРЫ

НЕОБХОДИМОСТЬ И СПОСОБЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОЗДУХА

Известно, что одним из основных путей достижения высоких удельных показателей, комбинированных двигателей является'

увеличение среднего эффективного давления ре = fl — ; ---- ; г|Д

в цилиндре в начале сжатия; а — коэффициент избытка воздуха; г)ѵ — коэффициент наполнения; це— эффективный к. и. д.

Анализ влияния различных факторов на величину ре с уче­ том возможных пределов их изменения показывает, что наибо­ лее просто увеличение ре может быть достигнуто увеличением

отношения Ра практически пропорционального плотности воз­

Т а

душного заряда цилиндров. При этом всегда рациональнее уменьшать Та, так как в этом случае максимальные тепловые и динамические напряжения будут меньше, чем в случае достиже­

Та

фект количественно зависит и от совершенства способа, и кон­ структивного устройства, используемых для охлаждения воз­ духа.

Если потери давления на охлаждение воздуха будут такими, что суммарный рост плотности воздуха будет незначительным или вовсе отсутствовать, а также в случае, если затраты мощ­ ности на функционирование системы охлаждения (на переме­ щение воздуха и охлаждающей жидкости, а при необходимости, и на охлаждение последней) окажутся близкими к увеличению индикаторной мощности, получаемому вследствие охлаждения наддувочного воздуха, то такое охлаждение термодинамически неоправданно.

При оценке целесообразности установки охладителя надду­ вочного воздуха и сопутствующих ему узлов и деталей необхо­ димо, наряду с термодинамическим эффектом, в каждом кон­ кретном случае учитывать как возможное уменьшение темпера­ тур деталей двигателя и повышение их надежности, так и увели­ чение затрат на систему охлаждения воздуха и увеличение раз­ меров силовой установки, связанных с применением этой сис­ темы.

Возможности повышения ре с помощью охлаждения надду­ вочного возЯ^ха показаны на рисунках 63 и 64. Расчеты выпол-

=0,35 -н 0,4.

Сприменением охлаждения воздуха можно обеспечить пря­ мую пропорциональность между ре и рк (рис. 63). Без охлажде­

Точнее эффект охлаждения наддувочного воздуха в поверх­ ностных охладителях с целью увеличения, плотности воздушного заряда цилиндров р можно оценить отношением

Рк— Ьрх

100

где индексы вн относятся к двигателю с наддувом, а внх —• к двигателю с наддувом и охлаждением наддувочного воздуха.

При двухступенчатом наддуве и промежуточном охлаждении величины рк — Арх = рх и Тк — АТХ = ТХ должны заменяться ве­ личинами давления и температуры воздуха перед поршневой частью с учетом сту­ пенчатого сжатия и промежуточного ох­ лаждения.

Изменение значения

GBHX в зависимости от величин потери давле­ ния Арх и понижения температуры воздуха АТх для различных зна­ чений рк и г|к = 0,8 пред­ ставлено на рис. 65.

Расчеты показали, чтсупри изменении рк в пределах от 0,13

до 0,25 МН/м2 величина GBBX мало меняется и практически мо­ жет не учитываться.

На рис. 65 можно выделить область, в которой охлаждение наддувочного воздуха термодинамически оправдано, и область, которую условно целесообразно назвать «запретной». К послед­

ней относится участок, в пределах которого GBHx ^ l . Этот учас­ ток невелик, так как отсутствие относительного роста воздуш­ ного заряда возможно только при сравнительно редко встречаю­ щихся высоких сопротивлениях охладителя и одновременно низких перепадах температур АТх < 20К. Если же учесть затра­

101