WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 9 |

« ...»

-- [ Страница 1 ] --

А. Н. Воинов

СГОРАНИЕ

В БЫСТРОХОДНЫХ

ПОРШНЕВЫХ

ДВИГАТЕЛЯХ

Издание второе,

переработанное и дополненное

Москва *Машиностроение* 1977

Рецензент канд. техн. наук В. П. Алексеев

Воинов А. Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях.

Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1977, 277 с.

В книге кратко излагаются общие теоретические представления о кинетике химических реакций окисления и горения, о процессах самовоспламенения, воспламенения накаленными телами и электрической искрой, распространения ламинарного и турбулентного пламени, детонации, диффузионного горения неоднородных газовых и капельных смесей.

Рассмотрен также сложный комплекс явлений, развивающихся в цилиндрах современных форсированных двигателей с искровым зажиганием и с воспламенением от сжатия. Анализируются причины нарушений нормального протекания сгорания в двигателях различных типов и способы борьбы с этими нарушениями. Рассмотрены особенности образования при сгорании в двигателях токсичных веществ и возможные пути снижения их выброса соответствующей организацией рабочего процесса.

Книга рассчитана на инженерно-технических работников, связанных с проектированием, испытанием и доводкой двигателей внутреннего сгорания.

Табл. 7, ил. 154, список лит. 111 назв.

© Издательство «Машиностроение», 1977 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ КО 2-му ИЗДАНИЮ За десять лет, прошедших со дня первого издания книги, достигнуты значительные успехи в совершенствовании быстроходных поршневых двигателей внутреннего сгорания как с искровым зажиганием, так и с воспламенением от сжатия. Существенно возросли частоты вращения коленчатого вала при одновременном увеличении коэффициента наполнения из-за улучшения газодинамики впускных и выпускных тракторов, что привело к повышению удельной литровой мощности, а соответственно и к увеличению тепловой напряженности деталей цилиндро-поршневой группы. Степени сжатия в бензиновых двигателях повысились от 6,5—7 в 1965 г. до 9—10 и даже больше, что стало возможным благодаря увеличению октановых чисел автомобильных бензинов при одновременном существенном изменении их группового состава — резкому увеличению содержания ароматических углеводородов.

Все это привело к повышению требований, к надлежащей организации процессов сгорания в двигателях легкого топлива в связи с резким увеличением опасных последствий таких его нарушений, как детонация и преждевременное калильное воспламенение. Одновременно с совершенствованием обычных поршневых двигателей с искровым зажиганием уже начали выпускаться в массовых масштабах роторно-поршневые двигатели, процесс сгорания в которых имеет ряд своих специфических особенностей.

Сильно возросло использование в автомобильном транспорте дизелей, причем в форсированных модификациях широко применен турбонаддув. Получили распространение так называемые многотопливные дизели, в том числе и с использованием принудительного искрового зажигания, как вспомогательного средства, обеспечивающего оптимальный момент воспламенения впрыскиваемого топлива, обладающего низким цетановым числом, в частности бензина.

Непрерывное увеличение числа автомобилей во всем мире привело к отравлению атмосферы, особенно в больших городах, отработавшими газами автомобилей. Если до 70-х годов усилия конструкторов и исследователей были в основном направлены на изыскание способом всемерного повышения топливной экономичности автомобильных и тракторных двигателей, улучшения их мощностных показателей, снижения удельной массы, то в 70-е годы в связи с введением в большинстве технически развитых стран законодательных ограничений на предельно допустимое содержание токсичных веществ в отработавших газах автомобильных двигателей решающим стало изыскание путей снижения их токсичности, хотя бы и в ущерб топливной экономичности и другим эксплуатационным показателям.

При этом, если недавно основное внимание уделялось уменьшению выброса двигателями окиси углерода (СО) и не полностью сгоревших углеводородов (СН), то теперь вводятся не менее жесткие ограничения на допустимую концентрацию в отработавших газах окислов азота (NOx), причем решение этой проблемы оказывается особенно трудным. На данном этапе снижение выброса N0x до норм, запланированных в США на 1976 г., удается достигнуть лишь увеличением удельного расхода топлива за счет уменьшения степени сжатия, использования более поздних углов опережения зажигания или начала впрыска топлива в дизелях, рециркуляции остаточных газов. Но такой путь находится в резком противоречии с не менее актуальной проблемой борьбы за повышение топливной экономичности двигателей, острота которой неуклонно возрастает в связи с приближающейся угрозой исчерпания природных ресурсов жидких и газовых топлив.

Вводятся также ограничения на создаваемый двигателями шум, который не только вызывает утомление водителей автомобилей и тракторов, но вредно влияет и на всех окружающих.

В свете решений XXIV съезда КПСС об охране природы и о повышении эффективности использования энергетических установок необходимо изыскание таких способов организации рабочих процессов в двигателях и в первую очередь процесса сгорания, которые позволили бы уменьшить их токсичность по всем основным компонентам (СО, СН, NOX, канцерогенные вещества, дымность) по возможности без ухудшения или при минимальном ухудшении топливной экономичности и пониженной шумности работы. Успешное разрешение этой весьма трудной, комплексной проблемы требует от конструкторов и инженеров, занимающихся испытанием и доводкой двигателей, возможно более отчетливых научных представлений как об общих физико-химических закономерностях развития процессов воспламенения и сгорания, так и о тех особенностях, которые присущи сгоранию в двигателях различных типов, возможных путях управления этими процессами, устранения их недостатков и снижения токсичности отработавших газов.

Общая структура книги в общем осталась такой же, как в предыдущем издании. Первая часть посвящена краткому рассмотрению общих основ теории процессов воспламенения и горения, а также ряда экспериментальных данных, не относящихся непосредственно к двигателям, но способствующих пониманию происходящих в них явлений. Подробнее, чем в 1-м издании, проанализированы особенности возникновения детонации, в частности, в процессе продолжающегося сжатия горючей смеси, что обычно имеет место в двигателях легкого топлива. Зато несколько сокращен раздел, относящийся к механизму действия антидетонаторов, так как их применение в современных двигателях становится все более ограниченным.

Вторая часть, посвященная рассмотрению и анализу процессов воспламенения и сгорания непосредственно в двигателях, существенно переработана и расширена. Добавлена глава, посвященная особенностям образования токсичных веществ в условиях двигателей, а в других разделах II части книги уделено существенное внимание вопросам снижения токсичности двигателей разных типов.

Более подробно рассмотрены возможные пути совершенствования процессов сгорания в двигателях легкого топлива при одновременном снижении их токсичности. Проанализированы изменения в проблемах борьбы с детонацией и другими нарушениями сгорания, связанные с использованием современных высокооктановых бензинов, содержащих большие количества ароматических углеводородов.

Добавлен отдельный параграф, посвященный анализу сгорания в роторно-поршневых двигателях. Кратко рассмотрены особенности сгорания при работе двигателей на сжиженных газах.

Значительно более подробно рассмотрены процессы воспламенения и сгорания в дизелях различных типов и проанализированы пути управления этими процессами, снижения токсичности и дымности отработавших газов.

Отдельный параграф посвящен анализу возможных путей расширения многотопливности дизелей.

Вопросы так называемой нейтрализации отработавших газов с помощью тех или иных устройств, устанавливаемых вне двигателя в выпускных трактах, не рассматриваются, так как они уже относятся к другой области, непосредственно с процессами сгорания не связанной.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ГОРЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Термином «горение» принято обозначать быстро протекающую химическую реакцию окисления, т. е. соединение тех или иных веществ с кислородом, сопровождающееся свечением и выделением значительного количества теплоты. Сходные по своему механизму и внешним проявлениям реакции могут протекать и с другими окислителями (например, с хлором и фтором).

Несмотря на исключительно широкое использование процессов горения в самых различных областях техники, теория горения к настоящему времени еще далека от своего завершения. Тем более отсутствуют точные методы расчетов процессов горения.

Причина этого заключается в том, что горение представляет собой сложный химический процесс, развивающийся в условиях быстро изменяющихся температур и концентраций реагирующих веществ. Температура при горении углеводородовоздушных смесей обычно превышает 2000° С, механизм же химических реакций, как правило, изменяется в зависимости от температуры. В связи с этим реакции предпламенного окисления и горения обычно протекают в виде нескольких последовательных стадий и ряда конкурирующих между собой параллельных процессов. Детальное изучение и тем более расчет таких сложных химических процессов очень затруднен.

Более или менее детально изучены лишь химические реакции окисления и горения таких простейших систем, как O2 + 2Н 2, 2СО + О 2, СН 4 + 2О 2. Законченной теории горения более сложных углеводородных топлив еще нет. Однако отсутствие точных сведений о механизме химических реакций, развивающихся при горении, не следует считать главной причиной невозможности выполнения инженерных расчетов. Для таких расчетов можно было бы пользоваться экспериментально полученными эмпирическими соотношениями, как это делается во многих областях техники, причем точность подобных расчетов вполне достаточна для практических целей. В данном случае вопрос чрезвычайно осложнен тем, что химическое превращение, составляющее основу процесса горения, осуществляется в условиях обязательно сопутствующих ему физических процессов тепло- и массообмена, а при быстром горении также и газодинамических возмущений.

Химические реакции горения начинают протекать с высокими скоростями лишь после того, как горючая смесь будет нагрета до достаточно высокой температуры за счет теплоты, выделяющейся в процессе горения. Тесное взаимодействие процессов химического превращения и физических процессов теплопередачи и диффузии составляют основную, неотъемлемую сущность горения, причем формы такого взаимодействия могут значительно различаться в тех или иных конкретных случаях. Они определяются, с одной стороны, особенностями химических реакций, в частности зависимостями их скоростей от температуры, концентрации исходных веществ и образующихся промежуточных продуктов, а с другой стороны, особенностями процессов переноса, скорость которых, в свою очередь, также зависит от температуры и градиентов концентраций.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 9 |
 


Похожие работы:

«Научная экспертиза проведена в Институте органической химии НАН Украины. Психолого-педагогическая экспертиза проведена в Институте педагогики НАПН Украины. Ярошенко О. Г. Я 77 Химия : Учебн. для 11 кл. общеобразоват. учебн. завед. с рус. яз. обуч. (уровень стандарта). — К. : Грамота, 2011. — 232 с. : ил. 978-966-349-311-4 Учебник соответствует программе для общеобразовательных учеб­ ных заведений (уровень стандарта). Должное внимание уделено рас­ крытию прикладных аспектов использования...»

«Civil Protection and Disaster Management ТеореТическое пособие Оценка рискОв мнОгих угрОз в нациОнальнОм масштабе EU funded Programme Пакет для обучения по вопросам оценки рисков многих угроз в национальном масштабе Теоретическое пособие Оценка рисков многих угроз в национальном масштабе Подготовлено: Сеесом ван Вестеном, Михелем Даменом и Вимом Феринга Университет Твенте, факультет геоинформационной науки и наблюдений за Землей (ITC) PO Box 217, 7500 AA Эншеде, Нидерланды E:...»

«Тамбов 2013 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТАМБОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г.Р. ДЕРЖАВИНА ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР ТГУ ИМЕНИ Г.Р. ДЕРЖАВИНА СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ СРЕД Материалы VI Международной заочной научно-практической конференции 14 октября 2013 года Тамбов 2013 УДК 577.4 (075.8) ББК 28.081 я73...»

«XX Всероссийская конференция Рентгеновские и электронные спектры и химическая связь 24 - 28 мая 2010 г. НАУЧНАЯ ПРОГРАММА Конференция посвящается памяти многолетнего Председателя Оргкомитетов конференции академика В.И. Нефедова Новосибирск-2010 Серебряный спонсор конференции: INTERTECH Corporation При финансовой поддержке ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОРПОРАЦИИ РОССИЙСКОГО ФОНДА РОССИЙСКАЯ КОРПОРАЦИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ НАНОТЕХНОЛОГИЙ ИССЛЕДОВАНИЙ Оргкомитет конференции искренне благодарит компании, оказавших...»

«1. Пояснительная записка Рабочая программа по дисциплине Основы физколлоидной химии и технологии синтеза ВМС разработана в соответствии с Государственным общеобязательным стандартом технического и профессионального образования по специальности 0702000 Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых. Рабочая программа предназначена для учащихся на базе основного и среднего общего образования для уровней квалификации специалиста повышенного и среднего звена. Курс Основы...»

«Прекурсоры и химические вещества, часто используемые при незаконном изготовлении наркотических средств и психотропных веществ ЗАПРЕТ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ Соблюдать дату снятия запрета на издание: Не подлежит опубликованию или широкому распространению до вторника, 5 марта 2013 года, 11 час. 00 мин. (центральноевропейское время) ОРГАНИЗАЦИЯ ВНИМАНИЕ! ОБЪЕДИНЕННЫХ НАЦИЙ Доклады, опубликованные Международным комитетом по контролю над наркотиками в 2012 году Доклад Международного комитета по контролю...»

«ИССЛЕДОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ В ЗОНЕ ДЕЙСТВИЯ ГОРНОПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ Т.Н. Александрова, Л.Н. Липина Институт горного дела ДВО РАН, IGD@rambler.ru lipina@igd.khv.ru RESEARCH OF THE MAINTENANCE OF HEAVY METALS IN SOILS AND VEGETATION TO THE OPERATIVE RANGE OF THE MINING ENTERPRISE В статье приводятся результаты исследований содержания тяжелых металлов в почвах и растительности в зоне действия горнопромышленного предприятия. Выявлены зоны локального...»

«ГИДРО- И ПНЕВМОАВТОМАТИКА Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов направления бакалавриата 220200.62 Автоматизация и управление и специальности 220301.65 Автоматизация технологических процессов и производства всех форм обучения Самостоятельное учебное электронное издание Сыктывкар 2012 УДК 621.22 ББК 31.56 Г46 Рекомендован к изданию в электронном виде кафедрой теплотехники и гидравлики Сыктывкарского лесного института 11 мая 2012 г. Утвержден к изданию в электронном виде...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.