Задача учебной дисциплины состоит в том, чтобы студент получил представление о принципах действия тепловых машин и нагнетателей, путях развития конструкций двигателей внутреннего сгорания и нагнетателей, методах расчета тепловых двигателей и нагнетателей.
Требования к уровню подготовки студентов
В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: принцип действия действительных тепловых машин; различных по конструкций нагнетателей (вентиляторов, компрессоров). Уметь: выполнять необходимые расчеты (тепловой, кинематический и динамический расчеты ДВС на примере автотракторных двигателей); оценить эффективность вентиляционных и компрессорных установок на двигателе; провести в лабораторных условиях на стендах испытания дизельных и бензиновых ДВС и их топливной аппаратуры снятие их регулировочных, регуляторных и скоростных характеристик и оценить механический КПД поршневого двигателя; пользоваться каталогами, справочной, методической и технической литературой. Владеть: с учетом развития науки и техники новейшими тенденциями в двигателестроения и разнообразных видов конструкций нагнетателей; использовать новейшие информационные технологии; находить и принимать управленческие решения при наличии различных мнений.
Содержание учебной дисциплины
1. Место и роль тепловых двигателей в системах тепло- энергообеспечения АПК и предприятий. История развития двигателестроения. Принципы работы автотракторных и промышленных ДВС, показатели их технического уровня.
2. Классификация двигателей: по назначению; по способу преобразования тепловой энергии в механическую; по роду используемого топлива; по способу смесеобразования; по способу воспламенения рабочей смеси; по способу осуществления рабочего цикла; по способу регулирования подачи рабочей смеси в связи с изменением нагрузки и т.д. Системы и конструкция автотракторных и промышленных ДВС
3. Основные показатели и режимы работы тепловых двигателей: надежность; степень совершенства преобразования тепловой энергии в механическую (индикаторный и эффективный КПД, удельние расходы топлива); мощностные и удельные массо-габаритные показатели, международные экологические нормы поршневыхдвигателей; перспективность конструкции и т.д.
4. Идеальные и реальные циклы поршневых ДВС. Тепловой расчет рабочего цикла на примере 4-х тактного дизеля промышленной модификации. Идеальные циклы двигателей с наддувом (сложная комбинированная установка). Теоретические циклы двигателей. Кинематический и динамический расчеты поршневых ДВС.
5. Такты газообмена и тепло-массообмена, рабочего хода в поршневых двигателях внутреннего сгорания, параметры рабочего тела и их изменение при внедрении наддува (форсировании) пошневыхдвигателей.
6. Основы теории процесса сгорания в поршневых двигателях; анализ характеристик тепловыделения, идикаторные диаграмма, давление, КПД, удельный расход топлива.
7. Особенности конструкций двигателей с наддувом. Эффективные показатели поршневых двигателей; тепловой баланс поршневого ДВС;
8. Экологические и надежностные показатели автотракторных и промышленных ДВС, автоматическое регулирование систем поршневых ДВС.
9. Классификация вентиляторов; области применения, способы изменения характеристики вентилятора.
10. Классификация насосов; особенности работы насосов в сети.
11. Центробежные и осевые компрессоры; область применения; основные способы изменения характеристики компрессора; сопоставление показателей и обоснование преимущественных зон применения центробежных и осевых компрессоров; предельная степень повышения давления в ступени; распределение давления между ступенями; КПД компрессоров; схемы поршневых компрессоров; нормализование базы.
12. Классификация и область применения нагнетателей объемного действия (турбомашины). Принцип работы и область применения нагнетателей кинетического действия.
13. Понятие удельной работы, напора, давления; газодинамические принципы работы турбомашин; теоретическая характеристика нагнетателя; общая потеря в нагнетателях; учет потерь и переход к действительной характеристике.
14. Условия работы нагнетателя на сеть. Классификация поршневых и турбодетандеров. Область применения детандеров и КПД.
2.3 Рекомендуемая литература
Основная литература:
1. Нагнетатели и тепловые двигатели. В.М. Черкасский, Н.В. Калинин, Н.В. Кузнецов, В.И. Субботин. - М.: Энергоатомиздат, 1997. - 384 с.
2. Компрессорные машины: учебник для вузов. - М.: 1984. - 288 с.
Дополнительная литература:
1. В.М. Черкасский. Насосы, вентиляторы, компрессоры. - М.: 1984. - 416 с.
2. А.А. Степанец. Энергосберегающие турбодетандерные установки.
3. Насосы АЭС. Справочное пособие. - М.: 1989.
4. Н.Х. Дъяненко и др. Теплообмен в двигателях и теплонапряженность их двигателей. Ленинград, 1989. - 249 с.
5. Ф.Ф. Цветков, Б.А. Григорьев. Тепломассообмен. М.: МЭИ, 2001. - 550 с.
6. Теория двигателей внутреннего сгорания. Под редакцией проф. Н.Х. Дьяченко. Ленинград, 1974. - 552 с.
7. Д.Р. Поспелов. Конструкция двигателей внутреннего сгорания с воздушным охлаждением. М.: 1973. - 352 с.
Рабочая программа