Теплоемкость газов

Средней теплоемкостью рабочего тела называется отношение количества теплоты, сообщаемой телу в заданном процессе, к изменению температуры при условии, что разность температур является конечной величиной. Величина теплоемкости зависят от температуры и давления тела, его физических свойств и характера процесса.

Для расчетов рабочих процессов двигателей обычно пользуются средними мольными теплоемкостями при постоянном объеме mс_v и при постоянном давления mс_p [кДж/(кмоль град)]. Между ними существует зависимость

mс_p - mс_v=8,315 (3.29)

Для определения средних мольных теплоемкостей различных газов в зависимости от температуры используют либо эмпирические формулы, либо справочные таблицы или графики.

В табл. 3.6. даны значения средних мольных теплоемкостей некоторых газов при постоянном объеме, а в табл. 3.7 приведены эмпирические формулы, полученные на основании анализа табличных данных. Отклонения значений средних мольных теплоемкостей, полученных по эмпирическим формулам, от табличных значений не превышают 1,8%.

При выполнения расчетов теплоемкость свежего заряда в бензиновых двигателях и дизелях обычно принимается равной теплоемкости воздуха, т. е. без учета влияния паров топлива, а в газовых двигателях — без учета разности в теплоемкостях газообразного топлива и воздуха.

*В диапазоне давлений, используемых в автомобильных и тракторных двигателях, влиянием давления на средние мольные теплоемкости пренебрегают

Среднюю мольную теплоемкость продуктов сгорания определяют как теплоемкость смеси газов [кДж/(кмоль град)]:

(3.30)

где r_i= M_i/M₂ — объемные доли каждого газа, входящего в данную смесь;

— средние мольные теплоемкости каждого газа, входящего в данную смесь, при температуре смеси t_x,

При полном сгорании топлива (α ≥ 1) продукты сгорания состоят из смеси углекислого газа, водяных паров, а при α > 1 и кислорода

При этом

(3.31)

где t₀ — температура, равная 0°С; :t_z — температура смеси в конце видимого сгорания.

При: неполном сгорания топлива (α < 1) продукты сгорания состоят из смеси углекислого газа, оксида углерода, водяного пара, свободного водорода и азота. При этом

(3.32)

Значения средней мольной теплоемкости продуктов сгорания бензина (состав: С=0,855; Н =0,145) в зависимости от α в табл. 3.8, а значения средней мольной теплоемкости продуктов сгорания дизельного топлива (состав: С=0,870; Н=0,126; О=0,004) — в табл. 3.9.

ЛЕКЦИЯ 12

Глава 4

Дата добавления: 2015-11-26