ድርብ ዑደት፡ ከሱ ጋር የተያያዙ 11 አስፈላጊ ነገሮች

ይዘት : ድርብ ዑደት

ባለሁለት ዑደት ምንድን ነው?

ድርብ የቃጠሎ ዑደት | ድብልቅ ዑደት | የሳባቴ ዑደት

ድርብ ዑደት የተሰየመው በሩሲያ-ጀርመናዊው መሐንዲስ ጉስታቭ ትሪክለር ነው። ድብልቅ ዑደት፣ ትሪንክለር ሳይክል፣ ሴሊገር ሳይክል ወይም የሳባቴ ዑደት በመባልም ይታወቃል.

ድርብ ዑደት የቋሚ የድምጽ መጠን የኦቶ ዑደት እና የማያቋርጥ ግፊት የናፍታ ዑደት ጥምረት ነው። በዚህ ዑደት ውስጥ ሙቀት መጨመር በሁለት ክፍሎች ይከናወናል. ከፊል ሙቀት መጨመር የሚከናወነው ከኦቶ ዑደት ጋር በሚመሳሰል ቋሚ መጠን ሲሆን ቀሪው ከፊል ሙቀት መጨመር በናፍታ ዑደት በሚመሳሰል ቋሚ ግፊት ይከናወናል. እንዲህ ያለው የሙቀት መጨመር ዘዴ አስፈላጊነት ሙሉ ለሙሉ ለማቃጠል ተጨማሪ ጊዜን ይሰጣል.

ድርብ ዑደት PV ዲያግራም | ባለሁለት ዑደት TS ንድፍ

ድርብ ዑደት የሚከተሉትን ተግባራት ያካትታል:

• ሂደት 1-2 የሚገለበጥ adiabatic ወይም ኢሴንትሮፒክ ጭንቅላት
• በሂደቱ ውስጥ 2-3 ቋሚ መጠን ከፊል ሙቀት መጨመር ይከናወናል
• በሂደቱ ውስጥ 3-4 ቋሚ ግፊት ከፊል ሙቀት መጨመር ይከናወናል
• ሂደት 4-5 የሚቀለበስ adiabatic ወይም isentropic መስፋፋትን ይከተላል።
• በሂደቱ ውስጥ 5-1 ቋሚ የድምፅ ሙቀት ውድቅ ይደረጋል

ባለሁለት ዑደት ውጤታማነት | ባለሁለት ዑደት የሙቀት ውጤታማነት

የሁለት ዑደት ውጤታማነት የሚሰጠው በ

የት ፣ አር_p = የግፊት መጠን = ፒ₃/P₂

r_k = የመጨመቂያ ሬሾ = ቪ₁/V₂

r_c = የመቁረጥ ጥምርታ = V₄ /V₃

r_e = የማስፋፊያ ጥምርታ = V₅/V₄

rc = 1 ሲሆን ዑደቱ ይሆናል። የኦቶ ዑደት

rp = 1, ዑደቱ ይሆናል የናፍታ ዑደት.

ባለሁለት ዑደት PV እና TS ንድፍ

የአየር ደረጃ ድርብ ዑደት | የሁለትዮሽ ቅልጥፍና አመጣጥ

ድርብ ዑደት የሚከተሉትን ተግባራት ያካትታል:

• ሂደት 1-2 የሚገለበጥ adiabatic ወይም ኢሴንትሮፒክ ጭንቅላት
• በሂደቱ ውስጥ 2-3 ቋሚ መጠን ከፊል ሙቀት መጨመር ይከናወናል
• በሂደቱ ውስጥ 3-4 ቋሚ ግፊት ከፊል ሙቀት መጨመር ይከናወናል
• ሂደት 4-5 የሚቀለበስ adiabatic ወይም isentropic መስፋፋትን ይከተላል።
• በሂደቱ ውስጥ 5-1 ቋሚ የድምፅ ሙቀት ውድቅ ይደረጋል

የሚቀርበው አጠቃላይ ሙቀት በ

ሙቀት በቋሚ መጠን የሚቀርብበት

Q_v= mC_v [T₃-T₂]

በቋሚ ግፊት የሚቀርበው ሙቀት

Q_P= mC_P [T₄-T₃]

በቋሚ መጠን ውድቅ የተደረገ ሙቀት የሚሰጠው በ

Q_R= mC_V [T₅-T₁]

የሁለት ዑደት ውጤታማነት የሚሰጠው በ

የት ፣ አር_p = የግፊት መጠን = ፒ₃/P₂

r_k = የመጨመቂያ ሬሾ = ቪ₁/V₂                 

r_c = የመቁረጥ ጥምርታ = V₄ /V₃

r_e = የማስፋፊያ ጥምርታ = V₅/V₄

መቼ r_c = 1, ዑደቱ የኦቶ ዑደት ይሆናል

r_p = 1, ዑደቱ የናፍታ ዑደት ይሆናል.

የሁለት ዑደት አማካይ ውጤታማ ግፊት

የሁለት ዑደት አማካኝ ውጤታማ ግፊት የሚሰጠው በ

የት ፣ አር_p = የግፊት መጠን = ፒ₃/P₂

r_k = የመጨመቂያ ሬሾ = ቪ₁/V₂

r_c = የመቁረጥ ጥምርታ = V₄ /V₃

r_e = የማስፋፊያ ጥምርታ = V₅/V₄

የኦቶ ዲሴል ድርብ ዑደት ንድፍ

በኦቶ ፣ በናፍጣ እና በድርብ ዑደት መካከል ማነፃፀር

ጉዳይ 1፡ ለተመሳሳይ የመጨመቂያ ሬሾ እና ተመሳሳይ ሙቀት i/p ይህ ግንኙነት ይሆናል።

[Q_in]_otto = [Q_in]_ናፍጣ.

[Q_R]_otto< [Q_R]_ናፍጣ.

በዚህ ሁኔታ ተመሳሳይ የመጨመቂያ ሬሾ እና እኩል የሙቀት ግቤት ይሆናል

ጉዳይ 2፡ በዚህ ጉዳይ ላይ፣ ተመሳሳይ የመጨመቂያ ሬሾ እና ተመሳሳይ የሙቀት-መቃወም፣ ይህ ግንኙነት ይሆናል።

[Q_in]_otto> [ጥ_in]_ናፍጣ.

[Q_R]_otto= [Q_R]_ናፍጣ.

በዚህ ሁኔታ, ተመሳሳይ የመጨመቂያ ሬሾ እና ተመሳሳይ ሙቀትን አለመቀበል.

ጉዳይ 3: በዚህ ሁኔታ, ተመሳሳይ ከፍተኛ የሙቀት መጠን እና ተመሳሳይ ሙቀት አለመቀበል.

[Q_R]_otto= [Q_R]_በናፍጣ

[Q_in]_በናፍጣ> [ጥ_in]_otto

ለተመሳሳይ ከፍተኛ የሙቀት መጠን እና ተመሳሳይ ሙቀት አለመቀበል

ባለሁለት የነዳጅ ሞተር ዑደት | ድብልቅ ድርብ ዑደት

ባለሁለት ዑደት ሞተር

ባለሁለት ነዳጅ ሞተር በዋናነት በናፍታ ዑደት ላይ ይሰራል. የጋዝ ነዳጅ (የተፈጥሮ ጋዝ) በከፍተኛ የከባቢ አየር ግፊት ወደ ሞተሩ የመግቢያ ስርዓት ውስጥ ይገባል.

በመምጠጥ ስትሮክ ወቅት፣ ከአየር ወደ ነዳጅ ሬሾ (ከአየር ወደ-ተፈጥሮ ጋዝ ድብልቅ) ወደ ሲሊንደር ውስጥ ይሳባል፣ ይህም የኦቶ ዑደትን በመከተል ብልጭታ ባለው ሞተር ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። አነስተኛ የፓይለት ነዳጅ ቻርጅ በቶፕ ዲድ ሴንተር አቅራቢያ የተወጋ ሲሆን ከ CI ሞተር ጋር በሚመሳሰል መልኩ የጨመቁትን ስትሮክ መጨረሻ አካባቢ ስለሚቀጣጠል ሁለተኛው ጋዝ እንዲቃጠል ያደርጋል። ማቃጠሉ በተቀላጠፈ እና በፍጥነት ይከናወናል.

ባለሁለት-ነዳጅ ሞተር አብራሪ ነዳጅ እና ሁለተኛ ነዳጅ ሁለቱም በአንድ ጊዜ በማመቂያ ማስነሻ ሞተር ውስጥ ይቃጠላሉ። የ መምጠጥ ስትሮክ አብራሪ ነዳጅ ላይ ሁለተኛ ነዳጅ ከታመቀ በኋላ መለኰስ ምንጭ ሆኖ ያገለግላል.

የዚህ ሞተር የሥራ ማስኬጃ ዋጋ ከወትሮው የናፍታ ሞተር ያነሰ ነው የማቅረቢያ ኃይል፣ ከፍተኛ የማሽከርከር እና የመሸጋገሪያ ምላሽ ሳይቀንስ።

ባለሁለት ዑደት መተግበሪያ

• ድርብ ሳይክል ለአነስተኛ ተንቀሳቃሽ ሞተሮች እና ተንቀሳቃሽ የከባድ ተረኛ ማሽነሪዎች በሰፊው ጥቅም ላይ የሚውለው እንደ ኩሚንስ ባሉ ኩባንያዎች እንደ መሰርሰሪያ ማሽን ወዘተ ነው።
• በአውሮፕላኖች እና በመርከብ ውስጥ ሰፊ አተገባበር አላቸው. ባለሁለት ሳይክል ሞተር የባህር ሞተር ተብሎም ይጠራል።

የሁለትዮሽ ዑደት ጥቅሞች

1. ከፍተኛ የሙቀት መጠን - ሚቴን በአንድ የጅምላ ነዳጅ ከፍተኛው የሙቀት ውፅዓት አለው፣ 50,500kJ/kg ሚቴን የተቃጠለ 44,390kJ ሙቀት/ኪግ ቤንዚን ወይም 43,896kJ ሙቀት/ኪግ ናፍታ ተቃጠለ። ብዙ ባለሁለት ማቃጠያ ሞተሮች ከፍተኛ ሙቀት ስላለው ዋናው ይዘቱ ሚቴን የሆነ የተፈጥሮ ጋዝን እንደ ማስጀመሪያ ነዳጆች ይጠቀማሉ።
2. በሁለት ነዳጅ ማቃጠያ ሞተር, በአንድ ምትክ ሁለት ነዳጆች መግዛት አለባቸው. ይህ መርከቡ በሁለቱም ነዳጆች ላይ ዝቅተኛ በሚሆንበት ጊዜ ሊረዳ ይችላል, እና እንደገና የሚሞላው ቦታ ሞተሩ ከገባባቸው ሁለት ነዳጆች ውስጥ አንዱን ይጎድለዋል.
3. በንጹህ ነዳጅ እና በኢኮኖሚያዊ ማከማቻ መካከል ሊኖር የሚችል ሚዛን - የተፈጥሮ ጋዝ ከፍተኛ የማከማቻ ግፊት እና መጠን ይፈልጋል ነገር ግን የተሻለ የማቃጠል ብቃትን ይሰጣል። ናፍጣ ለማከማቸት ቀላል ነው (ፈሳሽ ዘይት ነው) ነገር ግን ልክ እንደሌሎች ነዳጆች ለተመሳሳይ የሙቀት መጠን እና ግፊት በፍጥነት አይቃጣም. ባለሁለት ማቃጠያ ሞተር አንድ ሰው የናፍታ ሞተሩን ማስነሳት ከዚያም የሚቃጠለው ቦታ በቂ በሆነ ጊዜ ወደ ተፈጥሮ ጋዝ መቀየር ይችላል።

ድርብ ዑደት ችግሮች እና መፍትሄዎች

የ CI ሞተር የጨመቁ ሬሾ 10 ነው። በቋሚ መጠን የሚወጣው ሙቀት ከጠቅላላው ሙቀት 2/3 ሲሆን ቀሪው ደግሞ በቋሚ ግፊት ይለቀቃል። የመጀመሪያው ግፊት እና የሙቀት መጠን 1 ባር እና 27 ነው^oሐ. ከፍተኛው የዑደት ግፊት 40 ባር ነው. በመጨመቂያው እና በመስፋፋቱ መጨረሻ ላይ የሙቀት መጠንን ያግኙ። [PV^1.35 = C፣ ϒ = 1.4]

መፍትሄ፡ አር_k = 10, ፒ₁ = 1 ባር = 100 ኪ.ፒ., ቲ₁=27 ሐ = 300 ኪ, ፒ₃ = ፒ₄ = 40 ባር, ፒ.ቪ^1.35 = C, ϒ = 1.4

የሙቀት ግቤት በቋሚ መጠን

አየር ከመጨናነቅ በፊት ያለው የአየር ደረጃ ድርብ ዑደት በ 100 kPa እና 300K ነው. በመጨመቅ ወቅት መጠኑ ከ 0.07 ሜትር ይቀየራል³ ወደ 0.004m³. ለቋሚ ግፊት ሙቀት መጨመር, የሙቀት መጠኑ ከ 1160 C እስከ 1600C ይለያያል. የጨመቁትን ጥምርታ ያግኙ; ለዑደት ማለት ውጤታማ ግፊት እና የመቁረጥ ሬሾ።

P₁ = 100 ኪፒኤ, ቲ₁= 27 ሲ = 300 ኪ

ማመሳከሪያ ሬሾ

r_k=[V₁/V₂] =[0.07/0.004]=17.5

T₃ = 1160C = 1433 ኬ, ቲ₄ = 1600 ሴ = 1873 ኪ

ለ isentropic መጭመቂያ ሂደት

የመቁረጥ ጥምርታ

ለ isentropic መስፋፋት ሂደት

አጠቃላይ የሙቀት አቅርቦት

ሙቀት ውድቅ አደረገ

የተሰራው ስራ የሚሰጠው በ

W=Q_s-Q_r = 793.81-260.6 = 533.21 kJ

ለሁለት ዑደት አማካይ ውጤታማ ግፊት.

በየጥ

Q.1) ድርብ ዑደት የት ጥቅም ላይ ይውላል?

መልስ፡- ባለሁለት ሳይክል ለአነስተኛ ፕሮፑልሺን ሞተሮች እና ተንቀሳቃሽ የከባድ ተረኛ ማሽነሪዎች እንደ ኩሚንስ ባሉ ኩባንያዎች እንደ ቁፋሮ ማሽኖች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። የናፍታ ዑደት.

በአውሮፕላኖች እና በመርከብ ውስጥ ሰፊ አተገባበር አላቸው. ባለሁለት ሳይክል ሞተር የባህር ሞተር ተብሎም ይጠራል።

Q.2) የሁለት ዑደት ውጤታማነት ምንድነው?

የሁለት ዑደት ውጤታማነት የሚሰጠው በ

የት ፣ አር_p = የግፊት መጠን = ፒ₃/P₂

r_k = የመጨመቂያ ሬሾ = ቪ₁/V₂

r_c = የመቁረጥ ጥምርታ = V₄ /V₃

r_e = የማስፋፊያ ጥምርታ = V₅/V₄

መቼ r_c = 1, ዑደቱ የኦቶ ዑደት ይሆናል

r_p = 1, ዑደቱ የናፍታ ዑደት ይሆናል.

Q.3) በናፍታ ሞተር ስራዎች ውስጥ የሁለትዮሽ ዑደት አስፈላጊነት ምንድ ነው?

ባለሁለት ነዳጅ ሞተር በዋናነት በናፍታ ዑደት ላይ ይሰራል. የጋዝ ነዳጅ (የተፈጥሮ ጋዝ) በከፍተኛ የከባቢ አየር ግፊት ወደ ሞተሩ የመግቢያ ስርዓት ውስጥ ይገባል.

በመምጠጥ ስትሮክ ወቅት፣ ከአየር ወደ ነዳጅ ሬሾ (ከአየር ወደ-ተፈጥሮ ጋዝ ድብልቅ) ወደ ሲሊንደር ውስጥ ይሳባል፣ ይህም የኦቶ ዑደትን በመከተል ብልጭታ ባለው ሞተር ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። አነስተኛ የፓይለት ነዳጅ ቻርጅ በቶፕ ዲድ ሴንተር አቅራቢያ የተወጋ ሲሆን ከ CI ሞተር ጋር በሚመሳሰል መልኩ የጨመቁትን ስትሮክ መጨረሻ አካባቢ ስለሚቀጣጠል ሁለተኛው ጋዝ እንዲቃጠል ያደርጋል። ማቃጠሉ በተቀላጠፈ እና በፍጥነት ይከናወናል.

ባለሁለት-ነዳጅ ሞተር አብራሪ ነዳጅ እና ሁለተኛ ነዳጅ ሁለቱም በአንድ ጊዜ በማመቂያ ማስነሻ ሞተር ውስጥ ይቃጠላሉ። የ መምጠጥ ስትሮክ አብራሪ ነዳጅ ላይ ሁለተኛ ነዳጅ ከታመቀ በኋላ መለኰስ ምንጭ ሆኖ ያገለግላል.

የዚህ ሞተር የሥራ ማስኬጃ ዋጋ ከወትሮው የናፍታ ሞተር ያነሰ ነው የማቅረቢያ ኃይል፣ ከፍተኛ የማሽከርከር እና የመሸጋገሪያ ምላሽ ሳይቀንስ።

ጥ.4) ለምንድነው ጥምር ዑደት ድብልቅ ዑደት በመባል የሚታወቀው?

ባለሁለት ነዳጅ ሞተር በዋናነት በናፍታ ዑደት ላይ ይሰራል. የጋዝ ነዳጅ (የተፈጥሮ ጋዝ) በከፍተኛ የከባቢ አየር ግፊት ወደ ሞተሩ የመግቢያ ስርዓት ውስጥ ይገባል.

በመምጠጥ ስትሮክ ወቅት፣ ከአየር ወደ ነዳጅ ሬሾ (ከአየር ወደ-ተፈጥሮ ጋዝ ድብልቅ) ወደ ሲሊንደር ውስጥ ይሳባል፣ ይህም የኦቶ ዑደትን በመከተል ብልጭታ ባለው ሞተር ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። አነስተኛ የፓይለት ነዳጅ ቻርጅ በቶፕ ዲድ ሴንተር አቅራቢያ የተወጋ ሲሆን ከ CI ሞተር ጋር በሚመሳሰል መልኩ የጨመቁትን ስትሮክ መጨረሻ አካባቢ ስለሚቀጣጠል ሁለተኛው ጋዝ እንዲቃጠል ያደርጋል። ማቃጠሉ በተቀላጠፈ እና በፍጥነት ይከናወናል.

ባለሁለት-ነዳጅ ሞተር አብራሪ ነዳጅ እና ሁለተኛ ነዳጅ ሁለቱም በአንድ ጊዜ በማመቂያ ማስነሻ ሞተር ውስጥ ይቃጠላሉ። የ መምጠጥ ስትሮክ አብራሪ ነዳጅ ላይ ሁለተኛ ነዳጅ ከታመቀ በኋላ መለኰስ ምንጭ ሆኖ ያገለግላል.

የዚህ ሞተር የሥራ ማስኬጃ ዋጋ ከወትሮው የናፍታ ሞተር ያነሰ ነው የማቅረቢያ ኃይል፣ ከፍተኛ የማሽከርከር እና የመሸጋገሪያ ምላሽ ሳይቀንስ።

Q.5) በሁለት ዑደት ውስጥ የተቆረጠው ጥምርታ ምንድን ነው?

ለድርብ ዑደት የተቆረጠው ጥምርታ በ

r_c = የመቁረጥ ጥምርታ = V₄ /V₃

የት ፣ ቪ₄ = በቋሚ ግፊት ከፊል ሙቀት ከተጨመረ በኋላ የድምጽ መጠን

V₃ = በቋሚ መጠን ከፊል ሙቀት መጨመር በኋላ የድምጽ መጠን

Q.6) ባለሁለት ዑደት PV እና TS ንድፍ ምንድን ነው? ?

መልሱን ለማየት እዚህ ጠቅ ያድርጉ

Q.7) ድርብ ዑደት ተፈትቷል ምሳሌ.

የ CI ሞተር የጨመቁ ሬሾ 10 ነው። በቋሚ መጠን የሚወጣው ሙቀት ከጠቅላላው ሙቀት 2/3 ሲሆን ቀሪው ደግሞ በቋሚ ግፊት ይለቀቃል። የመጀመሪያው ግፊት እና የሙቀት መጠን 1 ባር እና 27 ነው^oሐ. ከፍተኛው የዑደት ግፊት 40 ባር ነው. በመጨመቂያው እና በመስፋፋቱ መጨረሻ ላይ የሙቀት መጠንን ያግኙ። [PV^1.35 = C፣ ϒ = 1.4]

መፍትሄ፡ አር_k = 10, ፒ₁ = 1 ባር = 100 ኪ.ፒ., ቲ₁=27 ሐ = 300 ኪ, ፒ₃ = ፒ₄ = 40 ባር, ፒ.ቪ^1.35 = C, ϒ = 1.4

የሙቀት ግቤት በቋሚ መጠን

አየር ከመጨናነቅ በፊት ያለው የአየር ደረጃ ድርብ ዑደት በ 100 kPa እና 300K ነው. በመጨመቅ ወቅት መጠኑ ከ 0.07 ሜትር ይቀየራል³ ወደ 0.004m³. ለቋሚ ግፊት ሙቀት መጨመር, የሙቀት መጠኑ ከ 1160 C እስከ 1600C ይለያያል. የጨመቁትን ጥምርታ ያግኙ; ለዑደት ማለት ውጤታማ ግፊት እና የመቁረጥ ሬሾ።

P₁ = 100 ኪፒኤ, ቲ₁= 27 ሲ = 300 ኪ

ማመሳከሪያ ሬሾ

r_k=[V₁/V₂] =[0.07/0.004]=17.5

T₃ = 1160C = 1433 ኬ, ቲ₄ = 1600 ሴ = 1873 ኪ

ለ isentropic መጭመቂያ ሂደት

የመቁረጥ ጥምርታ

ለ isentropic መስፋፋት ሂደት

አጠቃላይ የሙቀት አቅርቦት

ሙቀት ውድቅ አደረገ

Q_r=C_v (T₅-T₁)

Q_r=0.717*(663.45-300)=260.6 kJ

የተሰራው ስራ የሚሰጠው በ

W=Q_s - ጥ_r = 793.81-260.6 = 533.21 kJ

ለሁለት ዑደት አማካይ ውጤታማ ግፊት

ስለ ፖሊትሮፒክ ሂደት ማወቅ (እዚህ ጠቅ ያድርጉ)እና Prandtl ቁጥር (እዚህ ጠቅ ያድርጉ)